No title

S tudie Hnutí DUHA

Potenciál alternativ k tìžbì stavebního kamene, štìrkopískù a vápencù v Èeské republice

kvìten 2000

Potenciál alternativ k tìžbì stavebního kamene, štìrkopískù a vápencù v Èeské republice

Zpracování a vydání této studie umožnila laskavá finanèní podpora Nadace Partnerství.

Zpracoval Vojtìch Kotecký Vydalo Hnutí DUHA v kvìtnu 2000 ISBN 80-902056-9-0

Hnutí DUHA, Bratislavská 31, 602 00 Brno tel.: 05-4521 3802, 4521 4431 fax: 05-4521 4429 email [email protected] www.duhafoe.cz

Hnutí DUHA patøí mezi pøední èeské ekologické organizace. Prosazuje veøejný zájem na zdravém životním prostøedí, ochranì pøírody a krajiny, poukazuje na problémy a navrhuje konstruktivní øešení. Metody jeho práce sahají od jednání s úøady i politiky, pøes legislativní návrhy, informování a zapojování veøejnosti, pùsobení na spotøebitele a prùmysl, výzkum èi právní kroky až po spolupráci s obcemi. Pùsobí na národní, místní i mezinárodní úrovni. Zastupuje Èeskou republiku ve Friends of the Earth International, nejvìtší mezinárodní federaci ekologických organizací se èleny v 61 zemích.

Tato studie popisuje nebo zmiòuje øadu pøípadových studií i produktù èi zpùsobu využití materiálu. Jejich uvedení nepøedstavuje podporu konkrétní spoleènosti, výrobku, procesu nebo projektu ze strany Hnutí DUHA, ani není garancí ekologické nezávadnosti.

Podìkování Tuto studii umožnila zpracovat ochota desítek lidí, které zde není možné vyjmenovat. Hnutí DUHA dìkuje všem, kdo pro její pøípravu vìnovali svùj èas a poskytli informace, odpovìdìli na písemné dotazy èi souhlasili s rozhovorem. Zvláštní dík potom patøí Miroslavu Patrikovi a Michalu Štinglovi (Dìti Zemì), Martinu Holému (MŽP ÈR), Edvardovi Sequensovi (Sdružení Calla), Miroslavu Škopánovi (Asociace pro rozvoj recyklace stavebních materiálù), Miroslavu Martišovi (Institut aplikované ekologie Èeské zemìdìlské univerzity), Jiøímu Hájkovi (Stavby silnic a železnic) a Šárce Vinklerové (ÈEZ).

Obsah 1. Shrnutí ......................................................................................... 9 2. Úvod

....................................................................................... 15

3. Tìžba stavebních surovin v Èeské republice .................................... 20 3.1. Zásoby stavebních surovin ........................................... 20 3.2. Tìžba stavebních surovin ............................................. 22 3.3. Environmentální limity tìžby stavebních surovin .............. 28 4. Spotøeba stavebních surovin .......................................................... 31 4.1. Stavební kámen a štìrkopísky ..................................... 32 4.2. Vápence .................................................................... 33 4.3. Stavební hmoty .......................................................... 36 5. Efektivní využívání surovwin ........................................................... 40 5.1. Využívání odpadù ze získávání stavebních surovin ........... 40 5.2. Zbytkový beton ........................................................... 42 5.3. Staveništní odpad ....................................................... 43 6. Recyklace odpadù ......................................................................... 44 6.1. Stavební a demolièní odpady ........................................ 44 6.2. Recyklace kolejového lože železnic ................................ 63 7. Substituce ................................................................................... 67 7.1. Odpady spalovacích procesù ........................................ 67 7.2. Odpady z tìžby jiných surovin ....................................... 77 7.3. Substituce jinými stavebními materiály .......................... 80 8. Snížení koneèné spotøeby surovin ................................................... 85 8.1. Úsporné projektování a životnost staveb ....................... 85 8.2. Využití existujících staveb ............................................. 86 8.3. Výstavba silnièní infrastruktury ..................................... 88 8.4. Úspora vápencù na odsiøování ..................................... 92 9. Závìry a doporuèení ...................................................................... 95 9.1. Potenciál náhrady pøírodních surovin ............................. 95 9.2. Doporuèení ................................................................ 97 Poznámky ..................................................................................... 103

7

•

1. Shrnutí Èeská ekonomika je prakticky sobìstaèná v zásobování stavebním kamenem, štìrkopísky a vápencem. Zajišování tìchto surovin ovšem pøedstavuje významnou environmentální zátìž. Tìžebny znamenají výrazný zásah do krajinného rázu, nièí cenné pøírodní lokality a stanovištì ohrožených druhù, prašnost, hluk, doprava a otøesy zhoršují životní prostøedí v okolních obcích. Zvl᚝ velký problém pøedstavuje tìžba v nìkter ých chránìných krajinných oblastech, pøedevším Èeském støedohoøí, Èeském i Moravském krasu, na Tøeboòsku a v Litovelském Pomoraví. Toto zatížení není možné zcela eliminovat. Lze jej však snížit. Nezbytná je k tomu v prvé øadì redukce celkového objemu tìžby, zmìna jejího postupu a vylouèení dobývání v nejcennìjších lokalitách. Tato studie analyzuje první z tìchto problémových okruhù: zkoumá, jaký je potenciál snížení spotøeby stavebního kamene, štìrkopískù a vápencù ve støednìdobé perspektivì, tj. zhruba do roku 2010-2015. Tyto suroviny jsou využívány pøevážnì ve stavebnictví, a již pøímo (nezpracované nebo drcené, mleté èi prané), nebo ve stavebních hmotách, jako je beton, cement, vápno, maltové smìsi aj. Pøedevším vápence ovšem slouží rovnìž v dalších oblastech, napøíklad k odsiøování elektráren, v rùzných prùmyslových odvìtvích i v zemìdìlství. Analýzu spotøeby ovšem komplikuje nedostatek, nepøesnost a nevìrohodnost dat. Zejména údaje o využití stavebního kamene a štìrkopískù prakticky neexistují, výzkum je zde proto odkázán na kusé a velmi nepøesné odhady. Zdroje úspor surovin Existuje celá øada nejrùznìjších øešení, která mohou vést k úspoøe diskutovaných surovin. Jejich potenciál se liší velikostí i prozkoumaností. V øadì pøípadù je jeho kvantifikace pro nedostatek dat èi obtížnou odhadnutelnost trendù obtížná. Platí to pøedevším pro marginální pøípady nebo øešení, která mohou pøinést velké úspor y, ovšem jen v dlouhodobé perspektivì a pod podmínkou pomìrnì významných zmìn ekonomického prostøedí nebo prùmyslové kultury. Efektivnìjší využívání surovin: pøi tìžbì a primárním zpracování surovin i využívání stavebních materiálù vzniká znaèné množství odpadu. Rùznými zpùsoby využít by bylo možné èást vznikající i starší skrývky a výklizù z lomù, stejnì jako prosívek z drcení. Asi ètvrtina èeských výrobcù doposud nezpracovává zbytkový beton. Odhady ze zahranièí rovnìž naznaèují, že pøi lepší organizaci práce a kontrole na staveništích by mohlo být ušetøeno pøekvapivì enormní množství materiálu, který je doposud nièen. Recyklace odpadních stavebních materiálù: stavební a demolièní odpad je tradiènì považován za nejvýznamnìjší substituent kameniva. V nìkterých pøípadech jej mùže nahrazovat i v pomìrnì nároèných aplikacích, napøíklad jako plnivo do betonu. Odhad jeho skuteèného potenciálu komplikuje pøedevším nepøesnost existujících dat. Odhaduje se však, že z objemu využitelného materiálu je v souèasné dobì recyklováno kolem 10%, zatímco v nìkter ých evropských zemích míra recyklace dosahuje 80-90 procent. Substituce nestavebními materiály: spektrum jiných, pøevážnì odpadních materiálù, které lze ve stavebnictví využít, je pomìrnì široké.

9

•

Nespornì nejvýznamnìjší zdroj pøedstavují odpady spalovacích procesù. Pøedevším popílky a elektrárenskou strusku lze použít pøímo nezpracované nebo v rùzných smìsích jako substituent pøedevším štìrkopískù, ve stavebních hmotách (zejména namísto cementu i kameniva do betonu) a pøedevším k výrobì umìlého kameniva. Technický potenciál spotøeby tohoto materiálu je enormní, za souèasných podmínek je ovšem jeho využití velmi limitované. Podmínkou proto zùstává zmìna ekonomického prostøedí a investice do nových výrobních kapacit. Významnìjší ještì mùže být rozvoj zpracování metalurgických strusek, pøedevším potom pøepracování starších hald, obsah kterých se odhaduje na stovky miliónù tun. Druhý významný okruh pøedstavují doprovodné suroviny z tìžby jiných nerostù. Významnìjší jsou ovšem pouze regionálnì: štìrkopísky z hnìdouhelných lomù v severozápadních Èechách, umìlé kamenivo z keramzitových jílù získávaných na stejném místì, místnì odpady z tìžby nerud, materiál z pøepracování nìkterých pøedevším støedoèeských hald po dobývání uhlí a rud. Koneènì velmi diverzifikovanou skupinou je substituce nejrùznìjšími jinými stavebními materiály, a již jde o využití pórobetonù, lehkých betonù, døeva èi nekonveèních staviv, pøedevším slámy a nepálené hlíny. Nìkteré z tìchto aplikací mají jen velmi omezený význam, potenciál jiných mùže výhledovì být velmi podstatný, pøedevším ve výstavbì obytných domù a budov služeb èi administrativních objektù, ve støednìdobé perspektivì je však jen velmi limitovaný. Obecnì není snadné jej odhadovat, natož potom kalkulovat. Snížení koneèné spotøeby: posledním okruhem zdrojù úspor je snížení koneèné spotøeby surovin. Za zmínku stojí ètyøi øešení: úspory pøi projektování a prodlužování životnosti staveb; lepší využití bytového fondu èi materiálovì efektivní zpùsoby bytové výstavby (napøíklad vyhýbání se výstavbì v extravillánech); volba limitovanìjší a tedy rovnìž ménì materiálovì nároèné varianty koncepce výstavby silnic a dálnic; snížení výroby elektrické energie z tepelných zdrojù, který umožní redukovat potøebu vápence. Potenciál vybraných zdrojù Pro nedostatek dat je odhad skuteèného potenciálu úspor stavebního kamene, štìrkopískù a vápencù komplikovaný. Provést úplný pøehled prakticky není možné. Omezujeme se proto na výèet nìkolika významnìjších a zhruba kvantifikovatelných zdrojù. Kvantitativní odhady jsou znaènì problematické. Opírají se o nepøesné statistiky, odhadované produkce a pøedpokládané možnosti využití. Ke konkrétním údajùm je proto tøeba pøistupovat se znaènou rezervou. Mají spíše velmi hrubou, orientaèní roli a jejich souèet rozhodnì nepøedstavuje žádnou hodnotu, kterou by Hnutí DUHA považovalo za smìrodatnou jako potenciál substituce pøírodních surovin. Odpady ze zpracování a tìžby kameniva a vápencù: množství odpadù již leží na odvalech, není však znám jejich objem a kvalita je promìnlivá. Pokud by se podaøilo spotøebovat k substituci kameniva 50% novì vznikajících prosívek - což je pomìrnì realistické, pøedpokládáme-li vedle využití v nezpracovaném stavu do betonu rovnìž možnost jejich stabilizace -, mohlo by množství dostupného materiálu mírnì pøekraèovat milión tun. Zbytkový beton: technický potenciál rozvoje recyklace zbytkového betonu se pohybuje kolem 30.000 m3.

•

10

Stavební a demolièní odpad: názory na potenciál recyklace stavebního a demolièního odpadu využitelného jako substituent pøírodního kameniva se liší. Závisí významnì na - rovnìž velmi variabilních - odhadech objemu produkovaných materiálù. Patrnì nejvíce realistické odhady dosahují 4 miliónù tun. Metalurgické strusky: nevyužitý potenciál recyklace èiní podle konzervativního odhadu asi 0,5 miliónu tun. Další asi dvojnásobek by bez vìtších obtíží mohl pøidat rozvoj pøetìžování zásob v haldách. Nezpracované popílky: maximální potenciál využití nezpracovaných popílkù se pohybuje kolem 10-20 procent, tedy maximálnì 1-1,8 miliónu tun tohoto materiálu. Popílky do betonu: potenciál spotøeby popílku ve výrobì betonu je asi o 500-550 tis. tun vìtší, než v souèasnosti. Nahrazuje pøedevším cement a nelze proto výsledky automaticky pøevádìt na objem pøírodní suroviny. Umìlé kamenivo: pokud se výraznì zmìní ekonomické prostøedí tak, aby znevýhodòovalo využití primárních surovin, a zároveò budou osvìtovým pùsobením mìnìny kulturní pøedsudky a nezájem o tento materiál, považujeme za realistické kolem roku 2010 nahrazovat minimálnì 3 milióny tun kameniva umìlým kamenivem. V souèasných ekonomických podmínkách je to však zcela nerealistické. Odpady z tìžby jiných nerostných surovin: množství dostupných materiálù není známo, pravdìpodobnì je ale realistické poèítat minimálnì s množstvím kolem miliónu tun roènì, pokud pøedpokládáme i pøetìžování starších hald a úložiš. Výstavba silnic a dálnic: volba alternativní varianty rozvoje dopravních sítí by podle provedené kalkulace umožnila za dobu realizace ušetøit kolem 20 miliónù tun štìrkopískù èi stavebního kamene a zhruba milión tun cementu. Úspora vápencù na odsiøování: ekonomický potenciál energetické efektivnosti a obnovitelných zdrojù energie umožòuje do roku 2010 snížit spotøebu vápencù na odsiøování asi o 460.000 tun roènì. Využití možností, které nabízejí kogenerace a moderní technologie spalování uhlí (integrovaný paroplynový cyklus), by tento objem ještì podstatnì zvýšilo. Hlavní doporuèení Využití potenciálu snížení spotøeby stavebního kamene, štìrkopískù a vápence je blokováno øadou ekonomických, politických i kulturních bariér. V kapitole 10 proto pøedkládáme øadu doporuèení adresovaných státu, prùmyslu i mìstùm a obcím, která by mìla umožnit jejich pøekonání. Stát l

reformovat poplatky z tìžby nerostných surovin nebo zavést daò z tìžby stavebních surovin tak, aby favorizovaly využití odpadù ve stavebnictví, stimulovaly jejich maximální využití i efektivní a šetrné nakládání se surovinou a produkty z ní vyrobenými

l

vylouèit skládkování stavebních a demolièních odpadù nebo omezit množství, které smí na skládce zùstat, na 10% pøijímaného objemu. Zároveò je nezbytné

11

•

zcela vylouèit využívání stavebních a demolièních odpadù k rekultivacím a terénním úpravám l

zøídit na ministerstvu životního prostøedí tabulkové místo urèené k aktivnímu výzkumu a zajišování praktické podpory využití alternativních materiálù ve stavebnictví

l

zøídit program grantù, pùjèek a garancí na podporu využívání sekundárních stavebních materiálù

l

požadovat maximální možné využití sekundárních materiálù ve veøejných stavebních zakázkách

l

stanovit minimální cíl recyklace 85% odpadu vznikajícího pøi veøejnými zakázkami financovaných demolicích èi rekonstrukcích staveb do roku 2005, zvážit možnost jeho právní kodifikace a realizovat vybrané demonstraèní projekty

l

stanovit pøi pøípravì státní politiky životního prostøedí dílèí cíle 85% recyklace stavebního a demolièního odpadu a 70% recyklace popelovin z energetiky vèetnì teplárenství a metalurgických strusek do roku 2010

l

koncepènì pracovat na výzkumu spotøeby pøírodních stavebních surovin i produkce odpadù, pøedevším potom na zkvalitnìní a rozšíøení dostupných statistických údajù

l

brát v úvahu spotøebu surovin pøi tvorbì dopravní politiky, rozhodování o konkrétních projektech a pøípravì i schvalování státního rozpoètu a volit varianty s minimální materiálovou nároèností

l

obnovit pùvodní rozpoèet Státního programu podpor y úspor a obnovitelných zdrojù energie a klást ve energetické politice i pøi pøípravì legislativy dùraz na energetickou efektivnost a využívání alternativních zdrojù, pøedevším obnovitelných a kogenerace

l

pøi formulaci bytové politiky, jejích nástrojù i konkrétních opatøení klást dùraz na využití stávajícího bytového fondu, dostavby, pøístavby a rekonstrukce stávajících budov a výstavbu v intravillánech

l

pøipravit koncepci využívání druhotných surovin.

l

dbát pøi rozhodování o stavbách na dodržování povinnosti využít možností recyklace jako prioritního zpùsobu nakládání s odpadem

Prùmysl l

•

12

aktivnì vyhledávat možnosti úspor pøírodních surovin v jednotlivých zámìrech pøi jejich projektové pøípravì i realizaci

l

usilovat o maximální uplatnìní odpadù z demolic a rekonstrukce staveb, nabízet je k recyklaci a zajišovat tøídìní na staveništi. Stanovit minimální cíl recyklace 85% odpadu do roku 2007

l

do konce roku 2001 pøijmout interní opatøení k minimalizaci odpadù na staveništích ve spoleènostech podnikajících ve stavebnictví

l

vyžadovat maximální technicky dosažitelný podíl sekundárních surovin a zajištìní maximální možné recyklace odpadù z demolic a rekonstrukcí pøi rozhodování o investicích a pøi zadávání projektù

l

publikovat ve výroèních zprávách èi zvláštních, environmentálnì zamìøených pravidelných publikacích stavebních spoleèností, projekèních èi architektonických kanceláøí i jednotlivých investorù, jaký podíl na jejich spotøebì èi navrhované spotøebì stavebních surovin tvoøí sekundární materiály

l

zpracovat do roku 2005 inventarizaci novì vznikajících èi uložených doprovodných surovin a odpadù na tìžebnách a aktivnì je nabízet k využití

Obce a mìsta l

požadovat maximální možné využití sekundárních materiálù ve veøejných stavebních zakázkách

l

stanovit minimální cíl recyklace 85% odpadu vznikajícího pøi obecními nebo mìstskými zakázkami financovaných demolicích èi rekonstrukcích staveb do roku 2005

l

aktivnì podporovat projekty zpracování pøedevším stavebních a demolièních odpadù a vycházet vstøíc zájemcùm o jejich provozování

l

pøi rozhodování o investicích pøedevším do dopravní infrastruktury brát v úvahu spotøebu surovin a volit minimálnì materiálovì nároèné varianty, jsou-li rovnìž jinak environmentálnì pøijatelné

l

aktivnì a cílenì vzdìlávat a informovat obèany o možnostech odevzdání stavebního a demolièního odpadu k recyklaci, využití sekundárních materiálù ve stavebnictví a úspor stavebních surovin

l

pøi formulaci bytové politiky, jejích nástrojù i konkrétních opatøení klást dùraz na využití stávajícího bytového fondu, dostavby, pøístavby a rekonstrukce stávajících budov a výstavbu v intravillánech

13

•

2. Úvod Dopady tìžby nerostných surovin se od první poloviny 90. let staly jedním z nejfrekventovanìjších environmentálních témat v Èeské republice. Bezprostøední pøíèinou se staly kontroverze nad nìkolika konkrétními projekty neúnosného dobývání a zpracování nerostù: cementárnou u Tmanì, kamenolomy na Tlustci, v Koberovech i jinde, prùzkumy èi tìžbou ložisek zlata v Mokrsku, Kašperských Horách a na Rožmitálsku, diskusemi o pøípadném prolomení územních ekologických limitù a obìtování dalších obcí povrchovým hnìdouhelným dolùm v Podkrušnohoøí, podbarvenými celou øadou dalších lokálních kontroverzí a obecným tlakem tìžby na nìkteré chránìné krajinné oblasti, zejména Èeské støedohoøí a Èeský kras. Znepokojení veøejnosti je oprávnìné. Pøes nesporná zlepšení, ke kterým vedlo pøedevším snížení poptávky a èásteèná zmìna pøístupu k tìžbì v prùbìhu posledního desetiletí, má tento sektor znaèné environmentální dopady. Nejvìtší problém pøedstavuje zásah do krajinného rázu a èastá likvidace cenných pøírodních stanoviš, podstatná však bývají rovnìž environmentální a hygienická negativa, zpùsobená v okolních obcích otøesy pøi odstøelech, prašností, hlukem z drcení a pøepravou suroviny. Zvl᚝ intenzivní problém pøedstavuje dobývání v chránìných krajinných oblastech a nìkterých dalších hodnotných lokalitách. Ukazuje se pøitom, že problém nepøedstavuje nìkolik izolovaných projektù. Tlak sektoru na krajinu je všeobecný, jakkoli podléhá regionálním rozdílùm a mezi jednotlivými surovinami se liší. Hlavní suroviny aktuálnì èi potenciálnì tìžené v Èeské republice lze rozlišit do nìkolika skupin: l

èerné a hnìdé uhlí

l

stavební a prùmyslové nerudy

l

uran

l

zlato

Zlato tìženo není a v dohledné dobì patrnì ani nebude, zatímco dobývání uranu je rychle utlumováno, bìhem nìkolika let skonèí a environmentální problémy v jeho pøípadì plynou zejména ze starých zátìží. Nejvìtší environmentální negativa s sebou proto pøináší tìžba uhlí a nerud. Mìøeno objemem tìžby je postavení obou skupin zhruba vyrovnané, aèkoli relativní význam nerud postupnì roste a množstvím tìžené suroviny již nìkolik let uhlí mírnì pøedstihují, mj. kvùli rapidnímu poklesu poptávky po nìm. Zároveò se tyto dvì skupiny podstatnì odlišují charakterem tìžby a jejích dopadù. Zatímco v pøípadì uhlí je koncentrována do nìkolika dolù v pomìrnì úzce vymezených regionech, u nerud vykazuje rozšíøení po celém území. Hnutí DUHA vždy kladlo dùraz na systémová opatøení, která považuje za efektivnìjší než partikulární diskuse nad jednotlivými zámìry - aè ani tìm není možné se vyhnout.

15

•

Takové prostøedky musí být využity na stranì produkce, kde ovlivní místo èi zpùsob tìžby, i spotøeby, aby došlo ke snížení poptávky po pøírodních surovinách. Význam opatøení obecného rázu je pro charakter distribuce tìžeben znaèný pøedevším právì v pøípadì nerud. Vymezení tématu studie Právì snížení spotøeby surovin patøí mezi nejúèinnìjší prostøedky ke omezení environmentálních negativ jejich tìžby a zpracování. Tam, kde ji není možné zcela eliminovat, ovšem musí být doplnìno opatøeními, která zajistí, že zbývající objem bude získáván únosnými postupy. Potenciál snížení spotøeby nerud v èeské ekonomice a opatøení, která k jeho využití musí pøijmout stát, obce a mìsta i prùmysl, doposud nebyl systematicky zkoumán. Hlavním cílem studie Hnutí DUHA je tuto mezeru zaplnit. Zkoumané suroviny: studie se zamìøuje na tøi významné suroviny, jejichž tìžba vedle uhlí pøedstavuje v èeských podmínkách nejvìtší environmentální zátìž: stavební kámen, štìrkopísky a vápenec. Zmenšení spotøeby tìchto nerostù je vedle uhlí pro omezení negativních dopadù tìžby minerálních zdrojù na našem území rozhodující. Vynechány tedy byly dvì skupiny surovin: l

dvì pomìrnì široce tìžené suroviny, které ovšem díky charakteru dobývání (pomìrnì malé tìžebny) vìtšinou pøedstavují podstatnì menší zátìž pro prostøedí - dekoraèní kámen a cihláøská surovina

l

nejrùznìjší minoritní prùmyslové nerudy (napøíklad sádrovec, grafit, živec, rùzné jíly, kaolín aj.). Jejich dobývání pøedstavuje nesrovnatelnì menší zátìž ze dvou dùvodù. Pr vním je obecnì menší výskyt a tedy rovnìž poèet tìžeben: v roce 1998 jich bylo dohromady 76 [1]. Druhým potom jejich obvykle menší velikost, aèkoli ta není pravidlem (výjimku pøedstavují napøíklad nìkterá ložiska kaolínu èi živcù). Zároveò se navzájem podstatnì liší charakterem využití a tedy rovnìž zamìøením pøípadných opatøení k omezení tìžby. K relativnì menšímu environmentálnímu významu se zde tedy pøidává obtížná hodnotitelnost, zpùsobená znaènou diverzitou úèelù.

Ekonomický a technický potenciál: studie zkoumá technický potenciál snížení spotøeby tìchto surovin. Ekonomické limity pro ni tedy nejsou rozhodujícím faktorem. Naopak, mezi možná opatøení, vliv kterých na využití tohoto potenciálu hodnotí, patøí rovnìž zmìna ekonomického prostøedí rùznými nástroji, jako je reforma daòové politiky. To pochopitelnì neznamená, že by výzkum a jeho závìry zcela ignorovaly ekonomickou realitu. Zaprvé diskutují, nakolik právì ona využití potenciálu limituje. Pøedevším ale respektují zøejmá omezení a nezkoumají technicky proveditelné alternativy k tìžbì, které se možnostem hospodáøství evidentnì zcela vymykají - napøíklad okamžité nahrazení všech tepelných elektráren integrovaným paroplynovým cyklem, kter ý nevyužívá

•

16

vápenec k odsiøování, nebo, budeme-li postupovat ad absurdum, rozemletí dálnièní sítì na betonový recyklát. Podobnì sbìr demolièních odpadù v malých obcích by sice byl teoreticky možný, v celkové bilanci však marginální a pøitom výraznì neefektivní. Zkoumaný èasový horizont: výzkum se zamìøuje na opatøení, která lze provést ve støednìdobém èasovém horizontu, tj. zhruba do roku 2010. Ten ovšem není striktnì stanoveným cílovým datem, hraje pouze orientaèní roli. Zmínìné nahrazování klasických tepelných elektráren integrovaným paroplynovým cyklem je pøinejmenším u èásti z nich realistické, avšak poèítat s ním lze až po ukonèení jejich životnosti, tedy pøevážnì v další dekádì. S ohledem na tento èasový horizont se víceménì omezuje na prakticky vyzkoušená a pomìrnì snadno realizovatelná opatøení. Diskutuje možnosti nìkter ých výrazných zmìn pøístupu k rùzným oblastem (dopravní, energetická èi daòová politika), pohybuje se však v rovinì bìžnì diskutovaných a v jiných zemích aplikovaných postupù. Nepoèítá proto s výraznou zmìnou obecného ekonomického èi kulturního kontextu. Pøipouští tedy napøíklad zvýšení energetické efektivnosti v míøe, která byla kalkulována jako realistické maximum ve støednìdobé perspektivì, nikoli však tøeba úplnou náhradu dnešní architektury v nové bytové výstavbì døevìnými domy. Zdroje potenciálu: studie zkoumá nejrùznìjší zdroje možného snížení, a již je jím efektivní využívání surovin a produktù, opìtovné zpracování, substituce jinými materiály i snížení koneèné spotøeby. Dùraz pøitom klade na hlavní materiálové toky - nezabývá se proto každým okrajovým opatøením, které by mohlo uspoøit nìkolik tun surovin roènì. S nìkolika specifickými výjimkami (napøíklad diskuse využití nepálené hlíny v architektuøe) nepracuje s možností substituce jinými nerostnými surovinami - napøíklad betonových tvárnic cihelnými. Hnutí DUHA je pøesvìdèeno, že není možné vytlaèovat jeden environmentální problém jiným. Náhrada tìžby jinou tìžbou takovým pøípadem nespornì je. Pochopitelnì mohou být rozdíly mezi environmentálními dopady dobývání rùzných ložisek a je tedy možné, že právì tøeba substituce vápence a štìrkopísku èi stavebního kamene (beton) cihláøskou surovinou (cihly) by pozitivní efekt mìla. Takový závìr však nelze generalizovat a vyžadoval by proto detailní zkoumání jednotlivých ložisek a dopadù zmìnìných trendù jejich dobývání, což není v možnostech této studie. Diskutovány rovnìž nejsou nìkteré možnosti, které jsou marginální a pøitom environmentálnì problematické. Napøíklad sklo lze využívat jako stavební materiál do rùzných zásypù èi konstrukce silnièních vozovek [2]. Objem odpadního skla ovšem není pøíliš velký a environmentálnì výhodnìjším zpùsobem jeho využití je pøímá recyklace, která ušetøí nejen surovinu - navíc pomìrnì specifickou, za kterou je obtížné hledat náhradu -, ale rovnìž množství energie. Podrobnost výzkumu: téma studie je skuteènì široké. Každý z dílèích problémù by vydal na samostatný výzkum. Míru detailu, do kterého jednotlivé otázky zkoumá, limituje její rozsah a dostupnost dat, respektive pøedvídatelnost trendù. Rozsah práce neumožòuje detailnì analyzovat jednotlivé problémy. Vìtší pozornost je proto vìnována pøedevším hlavním zdrojùm (stavební a demolièní odpady, odpady spalovacích procesù aj.), i ty by však mohly být podrobeny podstatnì podrobnìjšímu výzkumu. Spíše okrajové nebo doposud málo známé problémové okruhy studie prakticky jen otevírá.

17

•

Trendy mohou být významnì podmínìny rovnìž faktor y, které surovinová politika neovlivòuje, napøíklad bytová výstavba demografickým vývojem a ekonomickou sílou domácností. Podrobnost, v jaké jsou diskutovány srovnatelnì významné problémy, proto pochopitelnì není vyvážená, a to ani v podobném èasovém horizontu. Nelze jednoduše stejnì podrobnì analyzovat potenciál náhrady primárních surovin recyklovaným stavebním a demolièním odpadem a umìlým kamenivem, nemluvì o zvýšení podílu døeva v architektuøe. Samotný nedostatek, nepøesnost a nevìrohodnost statistických údajù èi znalosti trendù také pøedstavují významné omezení. Tyto limity bohužel znamenají, že se výzkum v øadì pøípadù musí omezit na obecná konstatování, málo pøesné odhady a pøíklady. V nìkterých pøípadech studie nejde do podrobností rovnìž proto, že u témat v èeských podmínkách pomìrnì dobøe prozkoumaných má vìtší smysl odkázat na existující výsledky i publikace a omezit diskusi na samotný aspekt spotøeby surovin. Typickým pøíkladem jsou trendy energetické a dopravní politiky. Struktura studie Studie má tøi hlavní èásti. První èást popisuje souèasný stav a kontext: l

kapitola 3 zkoumá zásoby surovin, jejich tìžbu a souvislosti (trendy tìžby, export, environmentální dopady)

l

kapitola 4 diskutuje spotøebu relevantních stavebních materiálù. Právì zde se významným omezením ukázal být nedostatek dat, kter ý pøedevším v pøípadì stavebního kamene a štìrkopískù prakticky znemožòuje analyzovat kvantitativní podíl jednotlivých koneèných úèelù èi sektorù na spotøebì.

Druhá èást tvoøí jádro studie. Jejím cílem je hrubì zmapovat potenciál úspor vápencù, stavebního kamene a štìrkopískù. Analyzuje také bariér y a meze, které brání realizaci jednotlivých opatøení - ekonomické, kulturní (napøíklad spotøebitelské návyky a kultura v prùmyslu), politické, technické a v neposlední øadì environmentální. Jsou v zásadì tøi zpùsoby, kterými lze snížit spotøebu té které suroviny: (a) redukovat koneènou potøebu, (b) nahradit ji jiným zdrojem nebo (c) využít odpadù, které vznikají pøed spotøebováním zdroje (kvùli málo efektivnímu zpracováním), èi po nìm (pøi likvidaci výrobku, v našem pøípadì nejèastìji stavby). V našem pøípadì substituentem èasto není jiná primární surovina, nýbrž recyklace odpadu odlišného pùvodu (pøevážnì prùmyslové odpady). V jednom, relativnì okrajovém pøípadì (energosádrovce), mohou sledované suroviny dokonce být nahrazovány recyklací ponìkud atypického produktu využití jedné z nich (vápence), pro zjednodušení a pøehlednost jej však zaøazujeme mezi substituenty.

•

18

Èást se tedy dìlí do ètyø kapitol, které se postupnì zabývají potenciálem: l

efektivního využívání vytìžených primárních surovin (5.)

l

recyklace odpadních stavebních hmot (6.)

l

substituce neobnovitelných stavebních surovin jinými materiály, minerálními i obnovitelnými (7.)

l

snížení koneèné spotøeby stavebních materiálù (8.).

Tøetí èást studie (kapitola 9) shrnuje poznatky do závìrù, které postupnì analyzují celkový potenciál náhrady pøírodních surovin a shrnují hlavní doporuèení.

19

•

3. Tìžba stavebních surovin v Èeské republice 3.1. Zásoby stavebních surovin Stavební suroviny pøedstavují pomìrnì široce rozšíøený nerostný zdroj. V zásadì tedy pøedevším ve srovnání napøíklad s rudami - neexistují dramatické rozdíly v relativní kvantitì zásob mezi jednotlivými, zejména evropskými zemìmi. Rovnìž zásoby stavebních surovin v Èeské republice jsou pomìrnì velké, zemì je v této oblasti vìtšinou relativnì sobìstaèná. Pøesto se urèité rozdíly mezi jednotlivými státy evropského kontinentu projevují. Jsou dány pøedevším nìkolika faktory: l

geomorfologickým charakterem území. V nížinných územích, jako je napøíklad prakticky celé Nizozemí, pøirozenì pøevažují sedimenty.

l

charakterem geologického podkladu. V tomto pøípadì se projevují pøedevším rozdíly mezi státy s relativnì vysokým podílem vápencù - jako je napøíklad Øecko - a ostatními zemìmi, která se odráží v charakteru stavebního kamene.

l

využitelností zásob. Reálná využitelnost zásob mùže být limitována ekonomicky (pro vysoké dopravní náklady se v lokalitách vzdálených od center spotøeby nevyplatí tìžit), hustotou osídlení, potøebami ochrany pøírody a krajiny èi pøírodními charakteristikami území - napøíklad teoreticky znaèné zásoby stavebního kamene ve vysokých polohách z technických i ekonomických dùvodù èasto nelze tìžit.

Tyto aspekty se projevují v rozdílech mezi Èeskou republikou a ostatními evropskými státy, stejnì jako v odlišnostech mezi regiony v rámci zemì. Typický pøíklad pøedstavuje vápenec, v nìkterých zemích hlavní stavební surovina tradièní architektury, jinde napøíklad u nás - prakticky doplòkový zdroj, využívaný pouze pro víceménì specializované úèely. Konkrétní objem zásob podléhá urèité dynamice, která je podmínìna ekonomickými faktory, environmentálními limity a prioritami rozvoje území. Pro potøeby této studie pracujeme s extrémnì optimistickou variantou: do celkového objemu poèítáme veškeré geologické zásoby. Kalkulovat alespoò s èástí nebilanèních zásob teoreticky lze - cena suroviny by teoreticky mìla se zmenšujícími se zdroji stoupat - naproti tomu zahrnutí vázaných zásob, využití kterých brání mj. i environmentální ohledy, realistické vìtšinou není. Na druhé stranì je tøeba poznamenat, že vypovídací schopnost údaje o objemu zásob je v pøípadì stavebního kamene a štìrkopískù jen omezená, nebo zahrnuje pouze výhradní ložiska. Nevýhradní ložiska se pøitom na souèasné tìžbì podílejí nižšími desítkami procent (podrobnìjší diskusi viz kapitola 3.2.). Pøípadná kalkulace životnosti je navíc dále komplikována metodickými obtížemi, nebo se mìní nejen objem, ale pøedevším rychlost jejich odtìžování. Pro potøeby této studie pracujeme s pøedpokladem tempa tìžby odpovídajícího prùmìru druhé poloviny 90. let (1995-98).

•

20

Stavební kámen: je nejrozšíøenìjší stavební surovinou v Èeské republice: významnìjší ložiska chybí pouze v šesti vìtšinou nížinných okresech [3]. Èeské zásoby jsou odhadovány na zhruba 6,4 miliardy tun, z toho kolem 420 miliónù tun (asi 7 procent) tvoøí zásoby nebilanèní [4]. Životnost známých zásob zásob za daných pøedpokladù èiní asi 240 let. Regionální rozmístìní ložisek není zcela rovnomìrné. Vìtšina v nich je soustøedìna v Èeském masívu, zatímco v moravskoslezské èásti Západních Karpat jsou pouze ojedinìlá ložiska. Dùvodem zde není pouze malá absolutní rozloha tohoto území, ale rovnìž relativnì malý poèet kvalitních ložisek. Ložiska vulkanitù jsou soustøedìna pøedevším v severozápadních Èechách (Èeské støedohoøí a Doupovské hory), v menší míøe rovnìž na dalších místech pøevážnì Èech (Podkrkonoší, Èeskolipsko aj.). Hlubinné vyvøeliny se soustøeïují v prvé øadì ve støedních, západních a èásteènì jižních Èechách, Železných horách a na Brnìnsku. Regionálnì metamorfované horniny, jako jsou ruly, jsou rozloženy v menších celcích distribuovaných víceménì po celém území, pøedevším ale v Èechách. Urèitý význam mají rovnìž usazeniny (droby Nízkého Jeseníku a Drahanské vrchoviny, rovnìž okolí Prahy). Obecnì ložiska pøevažují v èlenité krajinì, chybí naopak v rozsáhlých nížinách, jako je Polabí èi moravské úvaly. Zejména s ohledem na geomorfologii èeské krajiny jsou proto ložiska stavebního kamene obecnì podstatnì rozšíøenìjší, než je tomu u štìrkopískù. Regiony, ve kterých absentují, jsou navíc relativnì malé, a není proto nezbytná substituce: spotøebu lze snadno uspokojit importem ze sousedních území. Štìrkopísky: geomor fologická charakteristika èeské krajiny je pøíèinou obecnì menších zásob i více limitovaného rozšíøení štìrkopískù. Celkové zásoby byly stanoveny na asi 4,2 miliardy tun, z toho asi 430 miliónù tun (10%) tvoøí nebilanèní [5]. Životnost by pøi prùmìrné roèní tìžbì výhradních ložisek kolem 20 miliónù tun mohla èinit asi 210 let. Reálnì však nelze poèítat s výraznìjším rozšíøením mimo již tìžená ložiska. V takovém pøípadì ovšem životnost nìkolikanásobnì poklesne. Evidováno je 219 výhradních ložisek [6], co do poètu - nikoli ovšem podílu na tìžbì - však pøevažují nevýhradní. Ložiska štìrkopískù jsou koncentrována pøevážnì v nížinách, zejména potom v nivách velkých øek. Mezi nejvýznamnìjší oblasti patøí Polabí (nivy Labe a jeho pøítokù vèetnì Dolního Povltaví), jižní Èechy (Lužnice a Nežárka), Pomoraví (úvaly), nivy støední a dolní Dyje a jejích pøítokù, stejnì jako nìkterá území severní Moravy (Odra, Opava). Obvykle ménì kvalitní glacigenní písky se vyskytují zejména v nìkter ých regionech severních Èech a severní Moravy. Vápence: na rozdíl od štìrkopískù a pøedevším potom stavebního kamene jsou èeská ložiska vápencù omezena pouze na nìkolik pomìrnì limitovaných regionù. Celkové zásoby èiní 4,9 miliardy tun, z toho 496 miliónù tun (10 procent) nebilanèní [7]. Teoretická životnost by se tedy pøi roèním objemu tìžby asi 11 miliónù tun mìla pohybovat kolem 450 let. V tomto pøípadì ovšem jakékoli úvahy o životnosti dále komplikuje skuteènost, že vápence nelze chápat jako uniformní jednotku, nýbrž pøedstavují nìkolik rùzných druhù surovin podstatnì odlišné kvality, využití i životnosti zásob. Navíc uvažovat s vytìžením zásob, které èasto tvoøí podklad mimoøádnì cenných pøírodních území (Pálava, Èeský a Moravský kras aj.) je u vápencù zcela nerealistické. Evidováno je 108 ložisek, z toho v souèasné dobì tìženo 29 [8].

21

•

Nejvýznamnìjší oblastí výskytu vápencù je Barrandien - tedy v zásadì Èeský kras. Významné zásoby se nacházejí rovnìž v nìkolika dalších významných regionech - Moravském krasu, Železných horách, støední Moravì a jižním Slezsku, Pálavì, Pošumaví èi podhùøí Krkonoš, Jizerských hor a Jeseníkù.

3.2. Tìžba stavebních surovin Spotøebu nerostných stavebních materiálù v pøevážné vìtšinì zajišuje tìžba primárních surovin, sekundární zdroje mají spíše marginální význam. Celkový objem domácí tìžby je pøitom rozhodující pro posouzení environmentálních dopadù, zatímco pøi analýze možností jejich omezení bude klíèová spotøeba. V této kapitole proto diskutujeme postavení, trendy a sociální i environmentální kontext tìžby i zpracování stavebního kamene, štìrkopískù a vápencù vèetnì vyvážených surovin. Domácí spotøebou vèetnì importu se zabývá kapitola následující. Na spotøebì se rozhodující mìrou podílí domácí tìžba, zatímco import ji doplòuje pouze nìkolika procenty. Podobnì rovnìž relativní podíl expor tovaných materiálù v celkovém objemu dobývání stavebních surovin v Èeské republice není pøíliš velký. Pøíèinou je cena surovin, pomìrnì nízká ve vztahu k jejich velké mase. Není proto efektivní transportovat vytìžené nerosty na velké vzdálenosti, což potenciál mezinárodního obchodu ve srovnání s kovy, uhlovodíky èi prùmyslovými surovinami znaènì limituje. Pøesto nelze postavení expor tu a impor tu v bilanci tìžby a spotøeby stavebních surovin opominout. Klíèové stavební suroviny jsou v Èeské republice dobývány výhradnì v povrchových tìžebnách. Ojedinìlé historické hlubinné tìžby vápencù pøedstavují výjimeèný pøípad a byly podmínìny spíše geologickou situací. Regionální distribuci tìžby ovlivòuje vzájemné pùsobení pøírodních podmínek a sociálnì ekonomických faktorù. U kovù èi palivoenergetických surovin díky jejich relativní vzácnosti a pomìrnì vysoké cenì pøevažuje vliv geologických charakteristik. Klíèovou roli pøi rozhodování o tìžbì proto hraje kvalita ložiska, zatímco význam jeho pøístupnosti èi dopravní vzdálenosti je spíše marginální. Mùže se tak stát, že napøíklad Spojené státy a Chile produkují zhruba stejné množství - kolem 17% svìtové produkce každý mìdi, aèkoli jejich podíl na spotøebì tohoto kovu je pochopitelnì nesrovnatelný [9]. Naproti tomu u stavebních surovin pøevažuje vliv sociálnì ekonomických podmínek, jako jsou dopravní vzdálenosti èi nároènost tìžby i pøepravy ve vyšších polohách. Tìžebny jsou proto koncentrovány nejèastìji v blízkosti center spotøeby èi tras zajišujících levnou dopravu (velké øeky - v našem pøípadì Labe, moøské pobøeží v severoevropských zemích). V èeské praxi to znamená pøevažující význam domácí tìžby, relativnì malý podíl exportu na dobývání a témìø úplnou absenci tìžby v horských oblastech. V rámci Èeské republiky samotné se - s výjimkou právì vysokých poloh - ovšem význam sociálnì ekonomických faktorù na rozdíly mezi regiony opìt potlaèuje, nebo populace a tedy rovnìž poptávka je rozmístìna víceménì rovnomìrnì. Distribuci tìžby tak opìt ovlivòují v pr vé øadì pøírodní charakteristiky: rozmístìní ložisek v území. Zvláštì je tento faktor významný zejména v pøípadì nerostù s významnìji limitovaným výskytem, ze surovin sledovaných touto studií tedy pøedevším u vápence. Vzdálenost mezi produkcí a spotøebou se postupnì zvìtšuje. Zatímco tradièní architektura využívala lokálních zdrojù v nejužším slova smyslu, s rozvojem dochází ke

•

22

koncentraci tìžeben, prodlužování dopravních vzdáleností a unifikaci stavebních technik. Pøesto vzdálenost center spotøeby zùstává kvùli relativnì krátkým rentabilním dopravním vzdálenostem nadále vedle pøirozeného rozložení ložisek klíèovým faktorem ovlivòujícím tìžbu. Zvláštní roli pøitom hrají rozsáhlé, materiálovì mimoøádnì nároèné stavby, které významnì zvyšují poptávku po stavebních surovinách v regionu, napøíklad dálnice. Výstavba zpracovatelských závodù - pøedevším cementáren a vápenek - potom vytváøí interaktivní efekt, nebo je na vìtší ložiska zpracovávané suroviny vázána, na druhé stranì ovšem jejich vybudování posléze vede k intenzivní exploataci zdroje. Naproti tomu minimální vliv na souèasnou distribuci tìžeben mìly environmentální limity. Minimálnì se na nich napøíklad projevuje existence chránìných krajinných oblastí: lomy a pískovny byly vìtšinou otevøeny pøed vznikem CHKO, respektive v dobì pøed rokem 1992, kdy jejich ochranný režim byl pouze velmi slabý. Ohledy na zájmy ochrany pøírody proto hrály významnìjší roli pouze u maloplošných chránìných území, nebo nejvýznamnìjší z nich vìtšinou vznikla døíve než CHKO a rovnìž míra ochrany byla vìtší. Tento faktor se alespoò èásteènì podepsal na absenci tìžby v nejcennìjších jádrových lokalitách dnešních chránìných krajinných oblastí, napøíklad na soliterních kopcích Lounského støedohoøí, centrálním Karlštejnsku èi hlavním høebeni Pavlovských kopcù. Stávající objem i charakter dobývání vedou k rozsáhlým negativním dopadùm na životní prostøedí a zejména v pøípadì vìtších tìžeben, kvalitnìjších území a vìtší koncentrace tìžby pøekraèují limity únosnosti krajiny. K zajištìní jejich respektování bude nezbytné mimo jiné snížit celkový objem využívání zdrojù. V této kapitole se proto zabýváme využíváním domácích zdrojù stavebních surovin a jeho sociálními a environmentálními souvislostmi. Objem a charakter tìžby Objemy tìžby jednotlivých stavebních surovin v Èeské republice jsou v posledních letech víceménì stabilní. Stavební kámen: tìžba stavebního kamene je soustøedìna pøedevším v severozápadních (Èeské støedohoøí, Chebsko), jihozápadních (Plzeòsko) a støedních Èechách, na severní a støední Moravì. Prakticky s výjimkou rozsáhlejších nížin (Polabí, moravské úvaly, Ostravsko) a vysokých horských poloh se však tìžebny ve vìtší èi menší míøe nacházejí na celém území. Tìží se nejèastìji kvalitní vyvøelé horniny (70% podíl), v menší míøe potom metamorfované (20%) a usazené (10%) [10]. Celkový objem tìžby stavebního kamene pøesahuje 30 miliónù tun - v roce 1997 èinil necelých 33,3 mil. tun. Surovina byla dobývána ve 231 lomech, prùmìrná roèní tìžba na jednom ložisku èiní pøes 140 tis. tun. Výhradní ložiska se v roce 1997 na tìžbì podílela 88%, nevýhradní 12 procenty. Objemy dobývání z nevýhradních ložisek bývají podstatnì menší než v pøípadì výhradních (pøes 160, respektive 80 tis. tun)[11]. Prùmyslu v Èeské republice dominuje nìkolik velkých spoleèností, které pøevážnì kontrolují tìžebny s velkými objemy dobývané suroviny.

23

•

Tab. 1. Deset nejvìtších producentù stavebního kamene v roce 1998 ¡

Zdroj: kalkulace Hnutí DUHA podle ÈBÚ et ZSDNP 1999 [12] Pozn.: tabulka zahrnuje pouze tìžbu samotných firem, nikoli jejich dceøiných spoleèností. Napøíklad Spojené štìrkovny a pískovny jsou rovnìž 100% vlastníkem firmy Tostein, provozovatele lomu v Olbramovicích, který roènì produkuje dalších témìø 420.000 tun stavebního kamene.

Deset nejvìtších producentù se na celkovém objemu dobývaných surovin podílí asi 55 procenty. Vede toho ovšem existuje celá øada drobnìjších tìžaøù, èasto provozujících jen jediný lom: celkem stavební kámen v Èeské republice tìží 95 firem [13]. V øadì pøípadù jde o spíše malé tìžebny lokálního významu. V Nìmecku ve dvou tøetinách lomù pracuje ménì než 10 zamìstnancù [14]. Vytìžený kámen se drtí a na sítech tøídí na frakce. Poté je dodáván pøímo spotøebiteli (zejména vìtší projekty) nebo distribuèním firmám. Štìrkopísky: dobývání štìrkopískù se pøirozenì koncentruje zejména do niv velkých øek - v Polabí (Labe, Jizera, Ohøe, dolní Vltava, Orlice), moravských úvalech (Morava a Dyje), jižních Èechách (Lužnice a Nežárka) aj. S výjimkou nìkolika glacigenních ložisek v severních Èechách a na severní Moravì mimo nivy prakticky chybí. Tìžba je tedy distribuována podstatnì nerovnomìrnìji než v pøípadì stavebního kamene. V roce 1997 èinila celková tìžba štìrkopískù asi 29,9 miliónù tun. Prùmìrné množství suroviny vydobyté roènì na jedné z 182 tìžeben èinilo 165 tis. tun. Nevýhradní ložiska, která poètem pøevažují (108), se na tìžbì podílejí 30 procenty. Tìžebny jsou zde totiž podstatnì menší: prùmìrný objem vytìžených štìrkopískù zde však èiní jen 164 tis. tun, zatímco na výhradních 285 tis. tun [15] Ve srovnání se stavebním kamenem je tedy tìžba štìrkopískù soustøedìna do menšího poètu tìžeben. Naproti tomu ale koncentrace vlastnictví je menší: v roce 1998 v této oblasti aktivnì podnikalo 116 firem. Podíl deseti nejvìtších spoleèností na tìžbì je srovnatelný (50%). Vytìžené písky a štìrkopísky se èasto perou kvùli odstranìní jílovitých èástic, síují, hrubší frakce rovnìž nìkdy dr tí. Obchod s nimi je obdobný jako u stavebního kamene.

•

24

Tab. 2. Deset nejvìtších producentù štìrkopískù v roce 1998 ¡

Zdroj: kalkulace Hnutí DUHA podle ÈBÚ et ZSDNP 1999 [16] Pozn.: tabulka zahrnuje pouze tìžbu samotných firem, nikoli jejich dceøiných spoleèností.

Vápence: podobnì jako v pøípadì štìrkopískù je tìžba vápence limitována na pomìrnì malé regiony, dané geologickými charakteristikami území: nejvíce lomù je soustøedìno v Barrandienu (Èeský kras) a na støední Moravì (Moravský kras, Pomoraví, Hranice), další jsou roztroušeny jinde. Tìženo je 29 ze 108 evidovaných ložisek, celkový objem tìžby se pohybuje kolem 11 miliónù tun [17]. Tìžba vápencù je charakteristická relativnì velkými lomy. 60 procent tìžeben produkuje více než 200.000 tun suroviny, hranici miliónu tun pøesahuje celá desetina z nich [18]. Vìtšina provozovatelù vlastní jen jediný lom - co do poètu tìžeben tedy, na rozdíl od stavebního kamene a štìrkopískù, nejsou mezi jednotlivými spoleènostmi vìtší rozdíly. Výraznì se ovšem liší objemy tìžby. Produkci dominuje nìkolik velkých producentù. Šest spoleèností, které produkují více než 1 milión tun, se na tìžbì u nás podílí témìø 80 procenty [19]. Tab. 3. Pìt nejvìtších a pìt nejmenších producentù vápence v roce 1998 ¡

¡

Zdroj: kalkulace Hnutí DUHA podle ÈBÚ et ZSDNP 1999 [20]

25

•

Vápence nelze chápat jako uniformní surovinu, nebo jsou užívány k pomìrnì širokému spektru úèelù, èásteènì v závislosti na kvalitì (obsahu CaCO3). Koneènou spotøebu diskutujeme v kapitole 4.2. Nejvìtší èást vytìžených vápencù je využívána k výrobì stavebních hmot - vápna a cementu. V Èeské republice je nyní v provozu šest cementáren a sedm vápenek [21]. Situovány jsou obvykle v bezprostøední blízkosti velkých lomù (napøíklad Èertovy schody, Èížkovice, Prachovice, Velké Hydèice, Mokrá). V oboru došlo bìhem 90. let k pomìrnì výrazné koncentraci. Trendy objemù tìžby V objemu tìžby došlo po roce 1989 k výraznému a rychlému poklesu, jehož pøíèinou bylo znaèné snížení spotøeby. K nìmu došlo v dùsledku kombinace ekonomické deprese, výraznì efektivnìjšího chování stavebního prùmyslu (šetrnìjší nakládání s materiály) a dlouhodobìjší zmìny orientace ekonomiky, ve které podstatnì poklesl význam velkých, materiálovì nároèných staveb, jako jsou panelová sídlištì èi velké pøehrady. V prùbìhu dekády množství dobývané suroviny postupnì, by s fluktuacemi, opìt stoupalo, nikdy však nedosáhlo úrovnì 80. let. MŽP pøitom konstatuje, že v posledních letech opìt „sílí tlak na povolování nových otvírek tìžeben stavebních surovin...snaha po nových otvírkách se koncentruje do oblastí, které jsou již stávající tìžbou dlouhodobì postiženy“ [22]. Rovnìž dlouhodobì mùžeme sledovat zøetelný rùst tìžby. Propad po roce 1989, zpùsobený úplnou zmìnou ekonomických podmínek, jež se odrazila rovnìž na poptávce, jej ponìkud pozmìòuje. Nicménì je evidentní shodný trend, který byl pouze krátkodobì narušen. Nadále je ovšem tìžba primárních surovin ve výrazné míøe ovlivnìna jednotlivými zámìry èi ekonomickými trendy, a již v celostátním mìøítku, nebo regionálnì. Napøíklad diskutovaný projekt nové cementárny u Tmanì by zvýšil celkovou tìžbu vápencù v zemi o více než 10 procent. Podobnì zásadní roli pro objem tìžby stavebního kamene mùže místnì hrát výstavba dálnic. Napøíklad zaøazení tahu D3 (Praha-Èeské Budìjovice-státní hranice) do programu výstavby dopravních sítí povede pravdìpodobnì k otvírce nových ložisek v regionu. Celkový objem tìžby v pøíštích letech bude záviset pøedevším na trendech ve stavebnictví, ovlivnìných obecným vývojem ekonomiky i jednotlivými rozsáhlejšími projekty. Ke konkrétním kalkulacím je tøeba pøistupovat s urèitou opatrností: napøíklad odhad ministerstva prùmyslu a obchodu, který pøedpokládal po roce 2000 domácí spotøebu cementu kolem 530-550 kg/obyvatele, tedy 5,8-6,0 mil. tun [23], se evidentnì nevyplòuje - ostatnì názor producentù byl již døíve podstatnì støízlivìjší - asi 450 kg/obyv. [24] a nemìní se [25]. Export Export stavebních surovin a prvovýrobkù zaznamenal na zaèátku 90. let prudký rùst. Zmìna byla skuteènì dramatická: absolutní objem vyvážených materiálù se v jednotlivých

•

26

pøípadech zvýšil na mnohonásobek. Extrémní pøípady pøedstavují stavební kámen, jehož vývoz byl v roce 1994 ve srovnání s rokem 1989 osmnáctinásobný, a cement, u kterého došlo k rùstu na dvacetinásobek. Významnì však narostl i export nìkterých jiných materiálù (štìrkopísky, surový vápenec). Reálný podíl tohoto expor tu na spotøebì však až na výjimky nebyl v celostátním kontextu pøíliš velký. Objem vývozu do roku 1989 byl natolik nízký, že ani mnohonásobné zvýšení se pøíliš nepromítlo do celkového objemu tìžby a podílelo se na nìm zhruba 10 procenty. Aèkoli vzrostl jeho relativní význam, nikdy nepøedstavoval faktor rozhodující mìrou determinující objemy a trendy tìžby. Výjimku pøedstavuje cement, u kterého objem exportu dosáhl znaèných relativních hodnot, v absolutním mìøítku pøesáhl pokles výroby: rozdíl exportù v letech 1989-94 èiní 1,9 mil. tun, zatímco celková výroba pro domácí potøebu i vývoz klesla o 1,5 miliónu [26]. V roce 1992, kdy export kulminoval, se na èeské výrobì cementu podílel 38 procenty [27]. Zhruba od roku 1993 objem exportu jednotlivých materiálù postupnì klesá. V roce 1997 èinil podíl vývozu na celkové tìžbì stavebního kamene a štìrkopískù z vyhrazených i nevyhrazených ložisek asi 1,3 procenta. Dochází ovšem k urèitým meziroèním fluktuacím - napøíklad v roce 1998 vývoz tìchto dvou komodit stoupl oproti normálu pøedchozích nìkolika let zhruba na dvojnásobek díky masivnímu vývozu do Polska. Expor t cementu se v posledních letech pohybuje nad 20% produkce [28]. Pomìrnì vysoký podíl exportu se udržuje rovnìž u vápna, kde èiní asi 15 procent [29]. Na druhé stranì je ale pokles nesrovnatelnì pomalejší, než byl rùst zaèátkem 90. let, a množství vyvážených materiálù ještì zdaleka nedosáhlo hodnot, na kterých se pohybovalo pøed skokem v letech 1990-92. Ty však zøejmì byly nepøirozenì nízké a v èasovém horizontu sledovaném touto studii - tj. asi do roku 2010 - se na nì zøejmì ani nevrátí, již jen pùsobením pøirozené regionální výmìny v pohranièních oblastech, která bude zøejmì existovat i v budoucnu, by pravdìpodobnì s vyrovnanìjší bilancí. Faktem ovšem zùstává, že export hraje v celkové bilanci tìžby v Èeské republice spíše marginální roli. Výjimku pøedstavují cementáøské vápence. Podstatnìjší než absolutní hodnoty je ovšem pro analýzu exportních trendù jejich regionální distribuce. Vývoz se dramaticky zvýšil pøedevším z ložisek v pohranièních okresech a podél Labe a dolní Vltavy. Došlo tak k tomu, že v tìchto regionech typickým pøíkladem je chránìná krajinná oblast Èeské støedohoøí - byl pokles tìžby podstatnì nižší než jinde a v nìkterých k nim ani nedošlo [30]. Jev opaèný k celostátním trendùm - nárùst tìžby - byl zaznamenán pøedevším v okrese Jindøichùv Hradec [31]. Pøíèinou jsou malé dopravní vzdálenosti, které umožnily udržet mimoøádnì nízkou cenu, podstatnì nižší než u suroviny z domácích nìmeckých a rakouských zdrojù. Levná lodní doprava po velkých vodních tocích tento pohranièní efekt prodloužila po Labi a Vltavì do vnitrozemí. Vývozem se producenti snažili využít výhody výraznì levné suroviny a boomu stavebního trhu v nových nìmeckých spolkových zemích k vyrovnání poklesu domácí poptávky. Nìkteøí producenti dokonce na exportu založili svoji investièní strategii. Napøíklad britská spoleènost Wimpey privatizovala podnik Severokámen, dominující produkci kameniva v severních Èechách (pozdìji jej pøevzal rovnìž britský Tarmac), s explicitním cílem opøít podnikatelský zámìr o expor t do Nìmecka [32]. Podobnì Heidelberger Zement plánoval stavbu nové cementárny v Èeském krasu s tím, že tøetina produkce bude urèena na vývoz [33].

27

•

Sociální význam V tìžbì stavebního kamene, štìrkopískù a vápencù pracuje témìø 4.600 lidí [34], na zamìstnanosti se tedy podílí asi 0,1 procenta [35]. Jde o zhruba 6,2% celkového poètu lidí zamìstnaných u nás v tìžbì nerostných surovin [36]. V dùsledku propadu tìžby došlo na zaèátku 90. let k výraznému snížení poètu zamìstnancù. Struktura zamìstnanosti se liší podle toho, zda jde o dobývání primární suroviny, nebo zpracovatelský provoz. Jednotlivé tìžebny zamìstnávají obvykle relativnì malý poèet lidí, jsou široce distribuovány a obvykle pøedstavují rurální pracovní pøíležitosti, èasto v malých obcích. Snad s výjimkou nejvìtších lomù tedy obvykle nejsou rozhodujícím zamìstnavatelem v pøíslušné obci. Naproti tomu cementárny a vápenky obvykle pøedstavují prùmyslové provozy koncentrující na jednom místì relativnì velký poèet pracovních míst.

3.3. Environmentální limity tìžby stavebních surovin Tìžba nerostných surovin je èinnost, která svým charakterem znaènì negativnì ovlivòuje životní prostøedí. Úplnì mìní pùvodní charakter území, vyžaduje masivní pøesuny hornin a jejich ukládání, èasto pøináší negativní environmentální vlivy pøevážnì lokálního charakteru od kontaminace toxickými látkami až po prašnost. Dobývání stavebních surovin v Èeské republice není výjimkou. Vedle uhlí jde o nejvýznamnìjší skupinu nerostných surovin tìžených v zemi. Celková tìžba nerud, mezi kterými touto studií sledované suroviny - tedy stavební kámen, štìrkopísky a vápence - výraznì dominují, svým objemem mírnì pøekraèuje dobývání hnìdého a èerného uhlí i lignitu dohromady [37]. Ve srovnání s uhlím je negativní efekt tìžby stavebních surovin ponìkud omezen širokou distribucí ložisek v území, takže nedochází k projevùm extrémní koncentrace rozsáhlých tìžeben, jež se projevuje pøedevším v Podkrušnohoøí. Nicménì i zde v nìkterých pøípadech k výraznìjší koncentraci zejména lomù dochází: nejproblémovìjší pøípady u nás pøedstavují Èeské støedohoøí a Èeský kras. Nejvýznamnìjší environmentální dopady tìžby stavebních surovin u nás jsou zásahy do krajinného rázu, likvidace hodnotných pøírodních lokalit, zmìny vodního režimu a mikroklimatu, otøesy, hluènost, prašnost, zatížení nákladní automobilovou dopravou a ukládání odpadù. Zmìna krajinného rázu: pøedevším tìžba stavebního kamene a vápencù vede k výrazné zmìnì krajinného rázu. Zvláštì intenzivní je tento projev v pøípadì kamenolomù na víceménì soliterních mor fologických elevacích, èastých pøedevším v severních Èechách. Prakticky zcela odtìženy tak byly kopce Vršetín a Tachov, pùvodní plán tìžby pøedpokládal obdobný osud rovnìž v pøípadì Tlustce èi Maršovického vrchu. Ovšem i tìžebny, které nezpùsobí pøemìnu osamìlého vrchu v terénní vlnu, èasto pøedstavují významný zásah do krajinného rázu. Pøevážnì èlenitý reliéf èeské krajiny vede ke konstrukci stìnových lomù, jež sice nemusí likvidovat elevaci jako celek, nicménì jsou rovnìž znaènì pohledovì exponované. Vyšší objem dobývání a s ním korespondující velikost tìžebny, typický, zdaleka však ne výluèný, napøíklad

•

28

pro øadu vápencových lomù, tento problém násobí; stejnì jako koncentrace nìkolika velkých provozù na malé ploše (napøíklad v Libochovanské kotlinì na Litomìøicku). Zábor území: tìžba pøedstavuje znaèný zábor území a úplnou zmìnu jeho pùvodní funkce. Dochází tak ke ztrátám zemìdìlské pùdy, lesních porostù i cenných pøírodních lokalit, dochovaných pøirozených spoleèenstev a stanoviš ohrožených druhù rostlin a živoèichù. Zvláštì citelné jsou zásahy v chránìných krajinných oblastech. Tìžbou jsou likvidovány mimoøádnì hodnotné plochy vápencových území Èeského a Moravského krasu, teplomilné biotopy Èeského støedohoøí a øíèní nivy Tøeboòska èi Litovelského Pomoraví. Napøíklad na kopci Trabice (Èeské støedohoøí) jsou odtìžována stanovištì 7 druhù živoèichù [38] a nìkolika druhù rostlin chránìných zákonem [39], vèetnì nìkter ých klasifikovaných jako silnì ohrožené. Zábor cenných pøírodních lokalit tìžbou se však neomezuje na území chránìných krajinných oblastí. Napøíklad pøipravovaná tìžba štìrkopískù v Nedakonicích na Uherskohradišsku povede k likvidaci více než 8 ha hodnotného lužního lesa [40], kopec Tlustec, postupnì odtìžovaný èedièovým lomem Brništì, pokrývají buèiny s pøirozenou druhovou skladbou a výskytem ohrožených druhù [41]. Èasto tìžba nièí prvky územního systému ekologické stability èi zasahuje do lesních porostù. K dalšímu poškození ekosystémù vedou zmìny mikroklimatu, stejnì jako vodního režimu, pøedevším pøi dobývání štìrkopískù v øíèních nivách. V opuštìných tìžebnách vznikají nelegální skládky. Naproti tomu ovšem malé lokální tìžebny, zejména pískovny v homogenní krajinì zemìdìlských monokultur, mohou po ukonèení práce pøedstavovat pozitivní pr vek, zvyšující biologickou diverzitu území. Pøedpokládá to ovšem vyhnout se pøi cenným územím a udržet velmi limitovaný plošný rozsah tìžebny. Zpracování a transport suroviny: tìžba a primární zpracování suroviny èasto nepøíznivì ovlivòuje okolní obce. Otøesy po lomových odstøelech poškozují budovy. Život obyvatel ovlivòují ztráty pitné vody v dùsledku zmìny hydrologického režimu. Obce jsou vystaveny prašnosti a hluku z drcení a manipulace se surovinou. Podobný problém v øadì pøípadù pøedstavují emise zneèišujících látek, hluènost, otøesy a zatížení lokálních komunikací pøepravou vytìžené suroviny v nákladních automobilech. Odpady tìžby: pøi tìžbì i zpracování stavebního kamene a vápencù vzniká znaèné množství odpadù (skrývka, výsivky), které jsou deponovány na výklizech a odvalech. Ty zabírají další plochu a pøedstavují nezanedbatelný zásah do krajinného rázu i další zdroj prašnosti. Sekundární zpracování: zpracování surovin na prvovýrobky v cementárnách a vápenkách znamená další environmentální problémy. Negativa pøedstavuje pøedevším skuteènost, že tyto zdroje jsou velkým bodovým zdrojem emisí prašnosti a nejrùznìjších polutantù. Navrhovaná cementárna u Tmanì by v pøípadì své realizace vypouštìla až 2480 tun NOx roènì, tedy množství odpovídající v dobì pøípravy asi pìtinì emisí stacionárních zdrojù v celé Praze [42]. Tyto závody jsou také významným zdrojem oxidu uhlièitého, hlavního skleníkového plynu: èeské cementárny emitují v prùmìru kolem 350 kg CO2 na každou tunu produkce [43]. Významný je ovšem rovnìž zábor území prùmyslovým objektem a zásah do krajinného rázu - tyto provozy vìtšinou stojí v bezprostøedním sousedství vápencových lomù a tedy mimo intravillány mìst.

29

•

Omezení environmentálních dopadù Surovinová politika, pøijatá vládou v prosinci 1999, deklaruje, že „respektování limitù území“ by mìlo získat postavení „rozhodujícího faktoru pro èerpání prvotních zdrojù“ [44]. K omezení negativních environmentálních dopadù tìžby je nezbytné zejména l

snížení celkového objemu tìžby

l

eliminace tìžeb v cennìjších lokalitách

l

zmenšení tìžeben a taková jejich distribuce, aby dobývání respektovalo limity únosnosti krajiny

l

využití takových technologií rozpojování horniny, drcení, manipulace se surovinou vèetnì pøepravy a sekundárního zpracování, které na minimum omezí negativní environmentální dopady na okolní obce.

Tato studie se zabývá možnostmi, které skýtají alternativy k tìžbì primárních surovin, tedy potenciálem omezování tìžby, nikoli zmìny charakteru èi postupù dobývání a zpracování nerostù.

•

30

4. Spotøeba stavebních surovin Primární stavební suroviny jsou využívány ke tøem úèelùm: l

pøímá spotøeba ve stavebnictví. K celé øadì aplikací ve stavebnictví jsou využívány pøímo pøírodní suroviny, upravené pouze drcením èi praním. Pøevažuje zde stavební kámen a štìrkopísky, zatímco kusové vápence zùstávají jen víceménì okrajové.

l

spotøeba pro výrobu stavebních hmot. Mleté vápence slouží jako surovina pro výrobu vápna, cementu (které je potom samy využívány k výrobì jiných hmot - betonu, malt, nìkter ých stavebních pr vkù aj.) a maltových smìsí; štìrkopísky do maltových smìsí, betonu, lehkých betonù, vápenopískových cihel a jako ostøivo v cihláøské výrobì; stavební kámen je rovnìž plnivem do betonu.

l

spotøeba pro jiné než stavební úèely. Pøedevším mleté vápence jsou využívány k širokému spektru úèelù: pøi odsiøování a jiném èištìní (biologické filtry èistièek odpadních vod) v chemickém a potravináøském prùmyslu, skláøství, ke hnojení v zemìdìlství aj. V biologických filtrech bývá užíváno rovnìž drcené kamenivo (èediè). Domácí zdroje jsou pøitom doplòovány øadou rùzných sekundárních surovin a importem.

Spotøeba stavebních surovin respektující limity únosnosti tìžby musí vést ke snížení celkové poptávky po surovinách i zvýšení podílu sekundárních zdrojù. K tomu nemùže dojít bez cílených opatøení zamìøená na ty produkty a sektory, které se na spotøebì významnìjší mìrou podílejí. V kapitole 4 proto analyzujeme, kde jsou tyto suroviny v ekonomice využívány. Tab. 4. Spotøeba vybraných stavebních materiálù v Èeské republice (1997, mil. tun)

Zdroje: Svaz výrobcù cementu a vápna Èech, Moravy a Slezska, Geimrich et al., Šedìnka [45] Pozn.: údaje pro vápenec, cement a vápno nelze sèítat, nebo spotøeba vápencù zahrnuje i surovinu využívanou pro výrobu obou stavebních hmot. Uvádìny jsou pouze jako ilustrativní.

31

•

4.1. Stavební kámen a štìrkopísky Stavební kámen a štìrkopísky se v øadì aplikací mohou vzájemnì zastupovat, je proto vhodnìjší s nimi pracovat jako s jednou kategorií. V roce 1997 èeská ekonomika spotøebovala necelých 65 miliónù tun tìchto dvou surovin. Asi 3,7 procenty se na tomto objemu podílel import [46]. Využití obou surovin pro konkrétní úèely je limitováno jejich vlastnostmi: zrnitostí, tvarem zrn a hodnotami øady kvalit (napøíklad mrazuvzdornost, mechanické a chemické vlastnosti). Charakteristiky vyžadované pro urèité úèely se liší, zejména podle nároènosti: nároky na mechanickou kvalitu kameniva pro kolejové lože vysokor ychlostní železnice jsou vyšší, než je tomu v pøípadì regionální tratì, podobnì jako je rozdíl mezi požadavky na pláò pod stavbou supermarketu a kamenivo do asfaltového kr ytu dálnice. Zpùsob využití stavebního kamene a štìrkopískù Drcený stavební kámen i štìrkopísky jsou užívány pøevážnì ve stavebnictví. Aplikace jsou dvojího typu: pøímé, nebo nepøímé, k výrobì stavebních hmot, nejèastìji betonu. Jejich spotøebu detailnì diskutujeme individuálnì v kapitole 4.3., zde jsou uvažovány pouze tehdy, žádá-li si to pøehlednost analýzy. Data o spotøebì stavebního kamene a štìrkopískù k jednotlivým úèelùm v Èeské republice neexistují. Materiálové toky lze proto jen velmi hrubì odhadovat. Nelze rovnìž jednoznaènì rozlišit úèely, pro které jsou využívány štìrkopísky, a jiné, specifické pro stavební kámen. Obì suroviny se v øadì pøípadù mohou substituovat. Nìkteré aplikace však výluèné víceménì jsou, navíc u øady dalších je jedna surovina pro své vlastnosti preferována. Pøes nedostatek dat je zøejmé, že významná èást stavebního kameniva a štìrkopískù je spotøebována na rekonstrukce a výstavbu silnièních a dálnièních komunikací - zejména ovšem tehdy, bereme-li v úvahu nestmelené kamenivo i rùzné stavební hmoty (beton a živièné smìsi). Výraznì pøi tom pøevažuje výstavba dálnic a rychlostních silnic. Realizace existujícího programu výstavby dálnic by mìla znamenat spotøebu asi 2,5 miliónu tun stavebního kamene èi štìrkopískù roènì. Otázkou ovšem zùstává, nakolik je tento údaj pøesný a zda plánované tempo výstavby, ze kterého byl kalkulován, lze považovat za realistické. Podrobnìji tento údaj diskutujeme v kapitole 8. Stojí pøitom za pozornost srovnání s asi 20% podílem výstavby dopravní infrastruktury na spotøebì cementu. Ve Velké Británii se tento sektor podílí na veškeré spotøebì kameniva (vèetnì plniva do betonu) 15 procenty [47]. Nestmelené, surové štìrkopísky a stavební kámen jsou pøi výstavbì a údržbì silnièních komunikací využívány pøedevším pro podložní vrstvy èi podsypy, popøípadì zpevòování krajnic. Mùže jít o souèást tìlesa silnice èi dálnice i napøíklad podložní vrstvy s komunikacemi souvisejících ploch, jako jsou parkovištì. Podobnì je množství štìrkopískù a stavebního kamene využíváno v železnicích: v kolejovém loži i železnièním spodku. Aèkoli zcela nové železnièní komunikace nejsou budovány, spotøeba na obèasné rekonstrukce a pøedevším modernizaci (výstavbu železnièních koridorù) je pomìrnì znaèná. Blíže tento problém diskutujeme v kapitole 6.2.

•

32

Vedle toho jsou nezpracované štìrkopísky a stavební kámen využívány na plánì nejrùznìjších staveb (napøíklad supermarkety, èerpací stanice aj), na podklady a spáry dláždìných povrchù, nezpevnìné cesty èi podložní vrstvy vnitøních komunikací, dvorù, prùmyslových podlah, spor tovních ploch, chodníkù, cyklistických stezek. Tvoøí rùzné zásypy, obsypy vedení, drenážní a filtraèní vrstvy, zakládku vydobytých dùlních prostor, izolaèní a krycí vrstvy na skládkách, dilataèní vrstvy èi posypy, slouží k povrchovým úpravám fasád budov. Užívány jsou k zimní údržbì vozovek. Pøedevším vìtší kusy lomového kamene bývají využívány ke zpevòování bøehù a hrází øek a jiných vodních tokù. Podobný strukturní úèel hraje kámen pøi zajišování zemních svahù èi v ochranì pøíkopù.

4.2. Vápence Celková spotøeba vápencù a korekèních cementáøských surovin v Èeské republice dosáhla v roce 1998 celkem 11,4 mil. tun suroviny. Mírnì tedy pøesáhla domácí produkci (101,9%). [48] Tuto bilanci ovšem zcela mìní podstatnì vyšší export zpracovaných vápencù ve formì cementu a vápna - mezinárodní obchod s primární surovinou je ve skuteènosti jen minimální. Vápence jsou využívány k širokému spektru úèelù. Statistická data jsou v tomto pøípadì podstatnì kvalitnìjší než u stavebního kamene a štìrkopískù, pøesto v nich zùstává øada nepøesností. Podle názoru Hnutí DUHA je proto nezbytné je brát s rezervou. Vápence ovšem nepøedstavují jednotnou kategorii. Surovina, ve které obsah CaCO3 pøesahuje 96% (vysokoprocentní vápence) je využívána pøedevším k výrobì kvalitních vápen, k odsiøování a v øadì prùmyslových odvìtví (metalurgie, potravináøský, skláøský, chemický prùmysl aj.). Vápence s nižším podílem karbonátù slouží nejèastìji k produkci cementu, horších vápen, k odsiøování a v zemìdìlství èi lesnictví. Rozdílné chemické složení pøitom není jen dùsledkem geologických charakteristik ložiska nebo jeho èásti. Významnì jej podmiòuje rovnìž mletí - jako cementáøské musí být využívány rovnìž drobnìjší frakce (podsítné) vysokoprocentních vápencù. Rozdìlení pøitom záleží na mletí. Nejvìtší podíl na spotøebì vytìžených vápencù má výroba stavebních hmot (cementu a vápna). Pøesná data neexistují pøedevším proto, že øada jejich producentù využívá vlastní zdroje suroviny a je tedy obtížné sestavovat statistiky. Lze však odhadnout, že ve výrobì stavebních hmot konèí kolem 20% vysokoprocentních a 80% ostatních vápencù [49], tedy témìø polovina celkové tìžby tìchto surovin. Èást z nich (pøedevším kvalitnìjší vápna) ovšem není využívána ve stavebnictví, nýbrž k jiným úèelùm. Kolem 12% vápencù bývá spotøebováno v ostatních prùmyslových oborech, pøedevším hutnictví a chemickém prùmyslu (po 4%), významnou roli však hraje rovnìž cukrovarnictví, skláøství èi výroba keramiky. Kolem 15% èiní podíl spotøeby surového vápence v drcené nebo mleté formì ve stavebnictví. Detailní statistické údaje o skuteèném osudu tìchto surovin neexistují, nejèastìji jsou ale užívány jako drcené kamenivo. Ètvrtým nejvýznamnìjším zpùsobem spotøeby co do objemu spotøeby primární suroviny je èištìní. Surové vápence i jejich produkty jsou využívány k odsiøování spalin v elektrárnách, teplárnách a spalovnách; ménì potom v èistírnách odpadních vod, ke stabilizaci kalù z nich a pøi úpravì pitné a prùmyslové vody. Celkem je k rùzným zpùsobùm èištìní využíváno kolem 8,5 procent vápencù a menší množství vápna.

33

•

Tab. 5. Spotøeba vápencù a vápna k èištìní (tis. tun, 1997)

Zdroj: Gemrich et al. 1999 [50] Pozn.: k odsiøování jsou využívány pøevážnì mleté vápence, provozovatelé elektráren však surovinu nakupují v kusové formì a mletí zajišují sami.

Absolutní i relativní spotøeba vápencù na odsiøování se v prùbìhu devadesátých let prudce zvyšovala. Oproti roku 1997 nyní dosahuje ještì ponìkud vyšších hodnot, které již lze považovat za maximum - nyní je namístì oèekávat spíše pokles, dojde-li k odstavování jednotlivých blokù tepelných elektráren èi omezováním jejich výkonu. Asi 6% se na spotøebì podílí zemìdìlství, lesnictví a r ybníkáøství, kde jsou ke zmìnì chemismu pùd a vody užívány pøedevším ménì kvalitní vápence (s podílem karbonátové složky již od 70-75%). Tato souhrnná data jsou ovšem ponìkud zkreslující. Ve skuteènosti využití vápencù k jednotlivým úèelùm významnì ovlivòuje jejich chemické složení. Vysokoprocentní vápence nelze nahradit ménì kvalitními, opaèná substituce (napøíklad využívání suroviny s vysokým podílem CaCO3 v cementáøské výrobì) není vhodná, nebo by docházelo k plýtvání kvalitnìjší a vzácnìjší surovinou. Vápno Graf 1. Spotøeba vápna podle odvìtví (1997) ostatní 10% údržba a opravy 13%

vodohospodáøské stavby 7%

dopravní a sovisející stavby 22%

bytová výstavba 7% veøejné stavby 8% stavby služeb 12% zemìdìlské stavby 2%

prùmyslové stavby 19%

Zdroj: Svaz výrobcù cementu a vápna Èech, Moravy a Slezska [51]

•

34

Aèkoli pùvodnì je pøedevším stavební hmotou, bývá rovnìž vápno užíváno k celé øadì úèelù. Stavebnictví se na spotøebì podílí asi polovinou. Pøes 30 procent celkové spotøeby pøedstavuje pøímé využití vápna - pøedevším na povrchové nátìry a do nejrùznìjších malt. Druh dodávaného materiálu se postupnì mìní: tradièní nehašené vápno, které se hasilo až na stavbì, postupnì nahrazuje suchý vápenný hydrát. Dalšími asi 15% se podílí prùmysl stavebních hmot, kde je vápno využíváno k výrobì maltových smìsí, vápenopískových a vápenostruskových cihel, lehkých betonù aj. Zhruba ètvrtinu tvoøí spotøeba vápna jako suroviny v metalurgii. Èištìní - pøevážnì èistièky odpadních vod, v menší míøe rovnìž odsiøování - využije asi o polovinu ménì. Rùzná prùmyslová odvìtví (chemický, cukrovarnictví, kde je vápno využíváno k saturaci cukerných šáv, aj.) dohromady spotøebují pøes 6 procent, zemìdìlství mírnì pøes 5 procent. Cement Graf 2. Spotøeba cementu podle odvìtví (1997) zemìdìlství 5% ochrana životního prostøedí 13%

stavebnictví 34%

metalurgický prùmysl 27%

chemický prùmysl 5% prùmysl stavebních hmot 15% ostatní prùmysl 1%

Zdroj: Svaz výrobcù cementu a vápna Èech, Moravy a Slezska [52]

Rùzné druhy cementù, mezi kterými výraznì dominuje cement portlandský, pøedstavují nejrozšíøenìjší a nejèastìji používaná pojiva ve stavebnictví. Užívány jsou pøedevším k výrobì malt a betonù. Na rozdíl od vápna, vyrábìného pouze pálením vápencù, je k produkci cementu nezbytných více surovin. Pøevažují mezi nimi samotné vápence, doplòované ovšem korekèními surovinami, jež upravují vlastnosti základní suroviny. Vìtší èást cementu je využívána k prùmyslové výrobì stavebních hmot, zbytek potom drobnými staviteli k svépomocné produkci. Rozdìlení spotøeby cementu mezi jednotlivé druhy stavebních aktivit do jisté míry rovnìž vypovídá o využití betonu - a tedy rovnìž té èásti dalších betonáøských surovin, jež je k produkci betonu užívána (podrobnìji tuto otázku diskutujeme v kapitole 4.3.). Na rekonstrukce (údržbu a opravy) všech druhù staveb je využíváno kolem 13% cementu, zatímco zbytek konèí v nových stavbách. Mezi nimi pøevažuje výstavba budov,

35

•

pøevážnì nebytových: obytné budovy tvoøí pouhých 7% celkové spotøeby cementu, zatímco prùmyslové témìø pìtinu. Cement je pøi výstavbì budov užíván v rùzných stavebních hmotách - betonu (èerstvém i jako souèást betonových prefabrikátù) a v menší míøe rovnìž maltách. Témìø 40% pøipadá na inženýrské stavby. Mírnì zde pøevažuje dopravní infrastruktura a související povrchy typu napøíklad parkoviš (dohromady 22%), kde je cement využíván do betonových prvkù (napøíklad kryt cementobetonových vozovek, mosty aj.) a ke stabilizaci zemin.

4.3. Stavební hmoty Beton Beton je díky svým mimoøádným vlastnostem pomìrnì univerzální stavební hmota. Vyrábìn je z cementu, vody a kameniva, mùže obsahovat rovnìž rùzné pøímìsi, doplòované s cílem zlepšit nìkteré konkrétní vlastnosti. V Èeské republice je roènì vyrábìno kolem 3,9 miliónu m3 betonu [53]. Spotøeba cementu k jeho výrobì se pohybuje kolem 1,2 miliónu tun cementu a 12,6 miliónu tun kameniva [54]. Jako kamenivo pro výrobu betonu mohou být užívány nejèastìji štìrkopísky, stavební kámen èi umìlá kameniva. Štìrkopísky díky charakteru zrn (zakulacené oblázky namísto hranaté dr tì) dávají kvalitnìjší beton než stavební kámen. Umìlá kameniva, vyrábìná z jílù nebo z odpadù, se užívají k pøedevším výrobì lehkých betonù. Použité kamenivo je omezeno nezbytným obsahem více frakcí, potøebou použít rovnìž drobné frakce a variabilní maximální velikostí zrna. Optimální dávka (a druh) cementu, kter ý v betonu pøedstavuje pojivo, se mìní v závislosti na požadované kvalitì výsledné stavební hmoty. Množství cementu v betonu se pohybuje mezi 200 kg/m3 (prostý beton) až 550 km/m3 (extrémnì pevné betony), krychlový metr železobetonu by mìl obsahovat alespoò 240 kg [55]. Prùmìrná spotøeba se cementu u nás pohybuje kolem 320 kg/m3 betonu [56]. Nelze proto ze spotøeby cementu na jednotlivé druhy staveb lineárnì usuzovat na rozložení využití betonu, respektive té èásti štìrkopískù a stavebního kamene, která je k výrobì betonu užívána, mezi nì. Napøíklad hydraulické stavby (nejrùznìjší vodohospodáøské projekty, jímky apod.) se na celkové spotøebì cementu podílejí 7 procenty, ovšem protože minimální dávka cementu v betonu pro vodní stavby je pomìrnì vysoká (400 kg/m3), potøeba kameniva je relativnì nižší - nikoli ani tak proto, že by jej cement vytlaèoval v absolutním objemu, nýbrž díky zmìnì pomìru pojiva a plniva. Pøesto data o spotøebì cementu, jež jsou - pøes jistou rezervu, se kterou by k nim mìlo být pøistupováno - podstatnì pøesnìjší než jakýkoli údaj o rozdìlení spotøeby štìrkopískù a stavebního kamene a poskytují o nìm proto základní pøedstavu. Další komplikaci, která ji dále znehodnocuje, ovšem pøedstavuje skuteènost, že není znám podíl výroby betonu na celkové spotøebì kameniva. K mísení jednotlivých složek betonu jsou pøevážnì užívány motorové míchaèky rùzné velikosti. Beton se vyrábí pøímo na stavbì, nebo v betonárnách.

•

36

Beton mùže být spotøebováván tøemi rùznými zpùsoby: l

pøímo, kdy je ještì èerstvý naléván na místo použití, nejèastìji do bednìní

l

k výrobì transportovatelných a univerzálnìji využitelných prefabrikátù

l

k výrobì rùzných kusových betonových výrobkù.

Do nepøíliš nároèných aplikací je užíván prostý beton, zatímco namáhané èásti budov tvoøí èastìji železobeton, popøípadì beton pøedpjatý. Ke specifickým úèelùm je potom urèen pøedevším vozovkový beton, technologicky prakticky odpovídající prostému, a zejména potom nìkteré typy speciálních betonù, napøíklad tìžké betony odstiòující radioaktivní záøení, betony žáruvzdorné, polymerové èi polymercementové. Ve budovách je tento materiál používán do monolitických konstrukcí: základù budov, nejrùznìjších nosných prvkù (stìny výškových budov, vìnce, pøeklady), výplní, pøíèek, stropù, desek, podkladních vrstev pod podlahy èi vrstvy izolací nebo jako pøedsádkový beton na povrchy konstrukcí. Tvoøí také rùzné zdi, ploty, sokly, protihlukové stìny, úpravy ploch (napøíklad vytváøení rovných ploch nebo naopak zajišování potøebného spádu plošných konstrukcí) Pøevážnì z betonù jsou dnes budovány vodì vystavené konstrukce, tedy zejména rùzné hráze èi pøehrady. U betonových vozovek, užívaných pøedevším na dálnicích a letištích, tvoøí beton svrchní kryt, který pøenáší tlak na podkladové vrstvy. Vedle toho je èerstvý beton nastøíkáván na rùzné povrchy (rekonstrukce betonových i jiných staveb, zpevòování stìn dùlních dìl), užíván ke kotvení objektù nebo zaøízení, nejrùznìjším transponážím (ochrana proti prùsakùm vody èi zpevòování podložních zemin), injektážím (opravy trhlin nebo zpevòování hornin), solidifikaci prùmyslových odpadù èi k žároaplikacím (pokrývání silnì ohøívaných povrchù prùmyslových objektù). Betonové prefabrikáty jsou pøevážnì rùzné dílce, panely, sloupy, desky, nosníky, vazníky, pøeklady aj. Po sestavení nejèastìji tvoøí nosné prvky montovaných konstrukcí, a již jde o budovy èi tøeba mosty. Spektrum kusových výrobkù z betonu je pomìrnì široké, patøí do nìj nejrùznìjší betonové cihly, tašky, tvárnice, skruže, trouby, žlábky, kor yta, obrubníky, dlaždice, desky, panely pro budování provizorních vozovek, sloupky, stožár y, železnièní pražce aj. Lehké betony: specifickou skupinu tvoøí tzv. lehké betony s podstatnì nižší mìrnou hmotností. Odlehèení je v zásadì dosahováno dvìma zpùsoby: využitím lehèího plniva organických látek (mineralizované døevo), umìlého kamene vyrobeného z odpadu (popílková umìlá kameniva, vodou zpìnìná struska, škvára) nebo pøírodní suroviny (keramzit, expandit), polystyrenu, cihelné dr ti èi popílku -, nebo pórovitou strukturou samotného betonu (pórobetony, ve kterých je nìkdy rovnìž využíváno popílku). Aèkoli zde v nìkterých pøípadech není stavební kámen ani štìrkopísek vùbec používán, do této bilance patøí bezezbytku, nebo pojivo obvykle zùstává nezmìnìno (cement, nìkdy nahrazený vápnem). Tradiènì byly užívány nejèastìji do izolaèních èi výplòových prvkù, stále více se však rozšiøují rovnìž na nosné aplikace, vèetnì nìkterých relativnì nároèných. Adekvátnì roste i jejich podíl na trhu.

37

•

Malty Malty jsou stejnì jako betony vyrábìny z pojiva a plniva. Podle složení se rozdìlují do øady druhù, užívaných v rùzných aplikacích. Tvoøí je nejèastìji rùzné kombinace vápna, cementu, jemného kameniva (pøevážnì štìrkopískù) a sádr y, ale i rùzných umìlých materiálù (popílky, umìlé kamenivo aj.). Malty jsou produkovány pøímo na staveništi, jako èerstvé vlhké malty nebo ve formì suchých omítkových a maltových smìsí. Právì produkce tìchto smìsí doznala v prùbìhu 90. let prudkého rozvoje: její objem se zvìtšil asi na sedminásobek [57]. Výrobci pøedpokládají, že po roce 2000 pøekroèí 800 tis. tun a pøesáhne tedy pùvodní hodnoty témìø osmkrát [58]. Spektrum úèelù malt je pomìrnì široké - aè se, na rozdíl od napøíklad cementu a betonu, až na výjimky omezuje výhradnì na stavbu a úpravy budov vèetnì jejich interiérù. Nejèastìji slouží ke spojování stavebních prvkù pøi zdìní a jako ochranná nebo estetická vrstva na vnitøních i vnìjších stìnách staveb. Mohou však pøedstavovat rovnìž spárovací a vyrovnávací tmel, tepelnou izolaci, pøíèky, podklad pro kladení (lepení) keramiky a dlažeb, surovinu pro výrobu keramických dílcù, cihel a tvárnic, lze jimi sanovat vlhké zdivo. Využití jednotlivých druhù malt se øídí jejich složením a charakteristikami. Èasto se liší podle nároènosti (vnìjší a vnitøní omítky, zdìní více a ménì namáhaného zdiva apod.). Živièné smìsi Pojivo živièných smìsí tvoøí pøírodní èi umìlý asfalt nebo dehet. Plnivo pøedstavuje stavební kámen, štìrkopísek nebo vápenec. V Èeské republice je roènì vyrábìno 4-4,5 miliónu tun za horka obalovaných živièných smìsí [59]. Živièné smìsi jsou vyrábìny v obalovnách, kde je plnivo mícháno s pojivem. Užívány jsou k budování silnièních a dálnièních vozovek a podobných povrchù (parkovištì, èerpací stanice, chodníky, vnitøní komunikace továren, podlahy prùmyslových hal aj.). Rozdìlují se do nìkolika skupin podle funkce, kterou v tìlese vozovky hrají, jíž odpovídá také složení, respektive kvalita. Litý asfalt: nejkvalitnìjší druh živièné smìsi, ve kterém plnivo tvoøí obvykle stavební kámen nižších frakcí a vápencová kamenná mouèka. Používaný je jako kryt vozovky pøedevším v namáhaných lokalitách, jako jsou mìstské ulice. Asfaltový beton: podobnì jako v pøípadì litého asfaltu se plnivo skládá z jemnì mletého vápence a stavebního kamene. Stejnì tak slouží jako živièný povrch vozovek. Obalované kamenivo: podstatnì ménì kvalitní než litý asfalt a asfaltový beton. Plnivo pøedstavuje stavební kámen nebo štìrkopísek, oproti pøedchozím druhùm s menším dùrazem na kvalitu, a jemnì mletý vápenec, kamenivo nebo struska. Obalované kamenivo je užíváno do ložních a podkladových vrstev silnic a dálnic. Velmi malá množství primárních surovin jsou pøidávána rovnìž do dalších, v celkové bilanci ovšem i beztak spíše marginálních aplikací asfaltu. Napøíklad vápencová mouèka mùže být plnivem v asfaltových hydroizolaèních materiálech na støechách budov.

•

38

Jiné materiály Vápenec, respektive stavební hmoty z nìj vyrobené, a štìrkopísky jsou v menší míøe využívány také k výrobì nìkolika dalších materiálù. Vápno a jemné frakce štìrkopískù slouží k výrobì vápenopískových cihel a tvárnic, užívaných v ménì namáhaných zdech. K výrobì rùzných desek, krytiny a podobných prvkù je využíván cement v kombinaci s organickým, nejèastìji døevìným plnivem èi anorganickými vlákny. Štìrkopísky slouží jako ostøivo v cihláøském prùmyslu.

39

•

5. Efektivní využívání surovin Pøi tìžbì a primárním zpracování surovin i využívání stavebních materiálù vzniká znaèné množství odpadu. Jeho efektivnìjší využití by umožnilo snížení spotøeby pøírodních surovin. V této kapitole proto diskutujeme tøi oblasti, ve kterých lze zmìnou zpùsobu zpracování dosáhnout snížení spotøeby stavebních surovin: l

využívání odpadù z tìžby

l

redukce a využití odpadu vznikajícího pøi zpracování (zbytkový beton)

l

redukce a využití staveništního odpadu.

5.1. Využívání odpadù ze získávání stavebních surovin Množství odpadù vzniká již pøi samotném získávání stavebních surovin. Pøevážná vìtšina tìchto odpadù je k dispozici, nebo pøes 90 procent èeské spotøeby je domácího pùvodu [60]. Jsou dva hlavní zdroje odpadù, využitelných jako substituenty pøírodní suroviny: l

skrývka a odklizy z tìžby

l

odpad z drcení a tøídìní.

Vedle toho dochází v procesu zpracování a dopravy k menším ztrátám, pøedevším pøi transportu a pøekládání suroviny, které jsou však marginální, v celkové bilanci nehrají významnìjší roli a pro jejich nepravidelnost je pomìrnì obtížné jim pøedcházet. Døíve øada provozovatelù stavìla u lomù malé drtièky, které zpracovávaly odpadový materiál z tìžby blokù a drobný odpad z ruèní kamenické výroby. Roèní produkce se - pøi tehdejších objemech tìžby - pohybovala kolem 5.000 tun drceného kameniva. Tato praxe se udržela do 50. let, kdy zanikla. V 70. letech byly provedeny pokusy s jejím obnovením na lomech tìžících dekoraèní kámen v žulových oblastech, kvùli nerentabilnosti však ztroskotaly. [61]. Skrývka a odklizy Skrývkové a odklizové materiály obvykle konèí nevyužity na odvalech. Jejich kvalita a vlastnosti jsou pomìrnì variabilní. Èasto obsahují znaèné množství pøimísených jílovitých èástic, které limitují jejich využití mimo samotné lomy maximálnì jako podsypové zeminy. V nìkterých pøípadech však jde o relativnì kvalitní kamenivo, jindy je nezbytné surovinu prát. Problémy limituje omezení se na využití hrubého drceného kameniva z odvalu.

•

40

Ve vápencových lomech se na odvalech hromadí rovnìž nezpracovaná surovina, která je získávána jako vedlejší produkt tìžby vápencù jiných chemických vlastností a jež aktuálnì není využívána, napøíklad kvùli poklesu výroby cementu [62]. Pøepracování starších odvalù by umožnilo získání znaèných množství nìkdy i pomìrnì kvalitní suroviny. Konkrétní objemy je obtížné odhadovat, zejména pokud jde o celkový potenciál. V nìkterých lomech se však pohybují øádovì v desítkách tisíc tun. U starších, již zrušených lomù pøepracování vyžaduje dopravit k lomu mobilní drtící linku a odpad pøedrtit. To je v souèasných podmínkách limitováno ekonomicky. Lomy, které jsou doposud v provozu, mohou využít vlastních drtièek. V pøípadì starších odpadù je ovšem vždy nezbytné vážit dopady jejich zpracování. V okolí vápencového velkolomu Èertovy schody v Èeském krasu je na odvalech uloženo pøes 4 milióny tun pøevážnì využitelné suroviny, èást z nich ovšem již byla zalesnìna, splývá s okolím a jejich pøetìžení by patrnì znamenalo nepøijatelný zásah do krajiny [63].

Skrývka z vápencového lomu Èížkovice Èížkovická cementárna, dceøiná spoleènost francouzské Lafarge Cement, provozuje cementárnu a vápencový lom v Èížkovicích (okres Litomìøice). S roèní tìžbou pøes 1,3 miliónu tun patøí mezi pìt nejvýznamnìjších spoleèností, tìžících v Èeské republice vápenec - na jeho roèní tìžbì se podílí více než 10 procenty [64]. Surovinu využívá k výrobì cementu a k prodeji na odsiøování. Na rozdíl od ostatních èeských ložisek vápencù Èížkovice neposkytují krystalizovanou krasovou surovinu, nýbrž druhohorní sedimenty. Pøedností je chemická skladba vápence, kter ý obsahuje 78% CaCO3 a pøedstavuje optimální surovinu pro výrobu cementu, již není nutné míchat s dalšími složkami. Nad zhruba dvanáctimetrovou vrstvou cementáøských vápencù je v lomu Èížkovice asi 6 metrù vysoká vrstva ménì kvalitní, asi 65% suroviny. Ta byla døíve skrývána, odkládána a využívána k rekultivaci lomu. [65] Tento odpadní vápenec je však vhodný k odsiøování fluidních kotlù. Èížkovická cementárna jej proto zaèala roènì asi 200.000 tun dodávat 1. severozápadní teplárenské pro její teplárnu v Komoøanech u Mostu, dalších asi 70.000 tun Energetickému centru Kladno. [66] Maximální potøeba obou zákazníkù by mohla dosáhnout až 320.000 tun vápence. Suroviny vhodné k odsiøování je však k dispozici kolem 400.000 tun - dalších 80-130.000 tun je proto k dispozici jiným potenciálním odbìratelùm. Postup tìžby v lomu Èížkovice se navíc blíží k tektonickému zlomu, na kterém se vrstva ménì kvalitních vápencù rozšiøuje. Roèní produkce proto bìhem asi pìti let ještì významnì vzroste. Navíc by bylo možné využít surovinu z odvalù. [67] ÈEZ relativnì nedaleko provozuje dvì elektrárny s fluidními kotli - Tisovou a Ledvice. Nabídky èížkovické suroviny nevyužil, nebo dodávaný vápenec má nevhodnou zrnitost. Tento problém lze technicky vyøešit úpravou mletí, což je však spojeno s nezanedbatelnými náklady. [68] Využití skrývkových vápencù z Èížkovic pøitom mùže znamenat ještì vìtší úsporu, než je uvedené množství. Díky vìtšímu specifickému povrchu má tato surovina lepší reaktivitu než kvalitní vysokoprocentní vápence a její spotøeba proto ponìkud (konzervativní odhad èiní asi 10%) menší, než produkce jiných zdrojù [69].

Odpad ze zpracování suroviny Množství odpadù vzniká pøi úpravì stavebního kamene. Tvoøí je surovina obsahující jílovité pøímìsi a prosívky, jemné frakce z drcení. Rovnìž jejich charakter (zrnitost, podíl nevyužitelných pøímìsí) mùže být pomìrnì variabilní. Drcené kamenivo, pøevážnì frakce 0-4 mm, tvoøí kolem 80 procent tìchto odpadù [70].

41

•

Podíl tìchto odpadù na primární surovinì vytìžené v lomech se pohybuje v nižších desítkách procent. Jejich absolutní množství je proto enormní. Podle evidence odpadù Èeského ekologického ústavu by objem odpadù z úpravy a dalšího zpracování veškerých nerud mìl èinit nìco pøes 500.000 tun. Tento údaj je však patrnì podhodnocený. Vavruška odhaduje roèní produkci tohoto materiálu na 2,5 miliónu tun, objem odpadù uložených na odvalech na dalších 20 miliónù tun [71]. Prosívkou lze èásteènì substituovat drobné frakce štìrkopískù v betonu. Zkoušky ukázaly, že mùže nahradit až 25% pískù. Jejich aplikace zvyšuje spotøebu vody na výrobu betonu. [72] Využití je ovšem limitováno mírou zneèištìní a náklady na jeho odstranìní. Další možnost pøedstavuje stabilizace odpadù pojivem (cement, vápno èi popílek). Touto možností se v Èeské republice zabývá spoleènost Lhoist, která zkoumá potenciálnì využitelné materiály a jejich vlastnostmi. Zkušenosti ze zahranièí ukazují, že zejména kvalitnìjší stabilizované odpady mohou substituovat štìrkopísky èi drcené kamenivo. V severní Francii je každoroènì vyrobeno pøes 100.000 tun materiálu Carboprim, vyrábìného promísením prosívek s vápnem nebo s vápnem a popílkem, který se takto využívá do ménì nároèných aplikací typu podloží, podkladních vrstev èi povrchu málo namáhaných komunikací [73].

5.2. Zbytkový beton Pøi výrobì betonu vzniká odpadní materiál, kter ý se zachycuje na zaøízeních (stacionární a pojízdné míchaèky, èerpadla, zaøízení na výrobu prefabrikátù). Tohoto tzv. zbytkového betonu je pomìrnì velké množství - v prùmìru èiní kolem 3% denní produkce [74], v Èeské republice tedy vzniká odhadem asi 100.000 m3 tohoto odpadu roènì. Na venkovských betonárnách je obvykle relativní množství zbytkového betonu podstatnì menší (asi 1%) než na velkých provozech ve velkomìstech (kolem 4%) [75]. Tradiènì byly tyto odpady skládkovány jako stavební odpad. V posledních letech se však rozvíjí øada rùzných typù zaøízení umožòujících recyklaci zbytkového betonu. Odpad je tak prakticky eliminován. Recykluje se zbytkové kamenivo a voda, obsahující kaly. Zbytkové kamenivo, je-li dokonale omyté, lze pøi výrobì betonu využívat víceménì bez omezení. Musí však být zajištìno jeho rovnomìrné rozmíchání. Pøidáváno bývá do zásobníkù s nejvìtší frakcí drceného kamene tak, aby nebyly pøekroèeny povolené odchylky zrnitosti. Podíl sušiny z kalové vody, rovnìž pøidávané do betonu, by nemìl pøesáhnout 1% kameniva v novém materiálu. [76] Betonárny, které u nás zbytkový beton recyklují, se na výrobì této stavební hmoty podílejí asi 70 procenty [77]. Množství doposud nevyužívaného zbytkového betonu by proto mohlo èinit zhruba 30.000 m3. Ve skuteènosti ale bude tento objem patrnì ponìkud nižší, nebo mezi zaøízení, jež nerecyklují, patøí nejèastìji menší betonárny, u kterých lze pøedpokládat, že mají relativnì ménì odpadu. Využití zbytkového betonu brání pøedevším ekonomické dùvody. Recyklují jej pøevážnì moderní, vìtší betonárny s perspektivou dlouhé životnosti, které v posledních letech významnìji investovaly do rozvoje technologie. Zavedení recyklace u dalších zaøízení by nemìlo pøedstavovat vážnìjší ekonomický ani technologický problém, až dojde k jejich modernizaci.

•

42

5.3. Staveništní odpad Na staveništích vzniká množství odpadu. Jeho iner tní èást tvoøí zbytky stavebních materiálù a v pøípadì renovací vybourané pùvodní stavební prvky opravované budovy (které zde ve skuteènosti dokonce pøevažují). Lze rozlišit tøi zdroje odpadních stavebních materiálù: l

poškozené a znièené materiály

l

nadbyteèný materiál dovezený na staveništì, který se nevyplatí opìt zpracovat

l

meziprodukty a polotovary rùzným zpùsobem ztracené pøi zpracování.

Není nám známo, že by existovala práce odhadující množství staveništních odpadù v Èeské republice. Zdá se však, že mùže být pøekvapivì velké: nedávný výzkum ve Velké Británii ukázal, že ztracený materiál by zde roènì pokryl spotøebu surovin pro 9 procent nové bytové výstavby [78]. Nakládání s odpady, které vzniknou, se v mnohém podobá zpracování demolièních odpadù a diskutujeme jej proto v pøíslušné kapitole (6.1.). Nìkteré postupy, které mohou zvýšit míru a kvalitu jejich využití, jsou pro staveništní odpady specifické. Patøí mezi nì napøíklad specializované úklidové služby, které zajišují pravidelné èištìní staveništì a recyklaci odpadu a jež se v poslední dobì rozvíjejí pøedevším ve Spojených státech [79]. K efektivitì mùže významnì pøispìt i samotné promyšlené a dostateènì husté rozmístìní kontejnerù na tøídìný odpad na staveništi [80]. Z environmentálního hlediska nejvýhodnìjší je však prevence vzniku tìchto odpadù tedy efektivní nakládání se stavebními materiály. Staveništì jsou - pøinejmenším ve srovnání s jinými pracovními plochami - místa, kde se neklade pøíliš velký dùraz na jemnost a poøádek. Je zde relativnì velký chaos a pracuje se hrubì, nutnì proto dochází k poškozování a smìšování materiálù, pøípadnì jejich kontaminaci napøíklad zeminou. Pøitom charakter pracovní èinnosti nutí k vytváøení urèitých zásob, nebo není možné veškerý materiál dovážet bezprostøednì pøed jeho použitím. Míru, v jaké je použitelný materiál ztrácen, proto mùže významnì snížit dobrá organizace práce. Patøí sem pøedevším efektivní systém a kontrola dovážení materiálu na staveništì, ovìøování jeho potøebného množství, minimalizace doby skladování a objemu zásob, výcvik zamìstnancù a kontrola subdodavatelù.

43

•

6. Recyklace odpadních stavebních surovin Kapitola 6 zkoumá potenciál využití odpadních stavebních hmot - tedy recyklaci materiálù, které již byly použity ve stavebnictví. Dùvody pro oddìlení této skupiny jsou praktické: stavební a demolièní odpady pøedstavují specifickou kategorii, odlišnou napøíklad od odpadù prùmyslových. Podobnì jejich využití jako stavebního materiálu je pøirozenìjší, než tøeba strusky. Právì odpadní stavební hmoty jsou nejèastìji diskutovány jako alternativa ke spotøebì primárních surovin. Dùvodem je nejpravdìpodobnìji skuteènost, že se spíše než kterýkoli jiný zdroj blíží konvenèní pøedstavì o recyklaci odpadu. Recyklace odpadù pøináší dvì pozitiva zároveò: šetøí se hodnotná surovina a prostor k likvidaci odpadu, což má v obou pøípadech environmentální i ekonomické implikace. Stavební a demolièní materiály pøedstavují jeden z nejvìtších zdrojù odpadu: v roce 1998 tvoøily asi 11% všech odpadù. V celkové bilanci odpadù, které je tøeba likvidovat, proto patøí mezi klíèové položky a pøi omezování dopadù ukládání odpadù na krajinu skládkování je vedle opìtovného využití prakticky jediným realistickým zpùsobem nakládání s inertními minerálními odpady - hrají velmi významnou roli. Z praktických dùvodù rozlišujeme kapitolu 6 na dvì èásti. První se zabývá stavebními a demolièními odpady jako celkem. Ve druhé diskutujeme kamenivo kolejového lože železnic, které teoreticky do této kategorie patøí rovnìž, pøedstavuje však specifickou kategorii, odlišnou místem a zpùsobem vzniku, charakterem i mírou využití. Analyzujeme zdroje tìchto odpadù, zpùsob, možnosti a potenciál jejich využití i bariéry, které tomu brání.

6.1. Stavební a demolièní odpady Demolièní a stavební - èi pøesnìji staveništní - odpady pøedstavují nejvýznamnìjší zdroj materiálù, které mohou pøedevším stavební kámen a štìrkopísky nahradit. Zdroje odpadù Kategorie stavebních a demolièních odpadù je pomìrnì široká. Pøi jejím širším pojetí lze identifikovat ètyøi hlavní zdroje: terénní úpravy, staveništì, demolice budov a úpravy vozovek. Terénní úpravy: pøi terénních úpravách pro stavební úèely vzniká množství heterogenních odpadù, mezi kterými pøevažuje výkopová zemina. Zároveò se ale v tomto typu odpadù mùže objevovat kámen, vegetace i nìkteré umìlé materiály, napøíklad beton. V kategorii stavebních a demolièních odpadù tento typ výraznì pøevažuje. Je ovšem obtížnì zpracovatelný, nebo obsahuje množství materiálù zcela neupotøebitelných nebo použitelných jen pro velmi podøadné úèely (pøedevším pro jiné terénní úpravy - zasypávání, zarovnávání) èi kontaminovaných. Obvykle proto bývá diskutován samostatnì a ze stavebních a demolièních odpadù v užším slova smyslu vyøazován. Staveništì: Na staveništích vzniká množství nejrùznìjších odpadù (viz též 5.3.). Pøevážnì jde o neupotøebený (nadbyteèný), poškozený, rùzným zpùsobem kontaminovaný èi ztracený materiál, a již bezprostøednì používaný ve stavbách (napøíklad beton), nebo rùzné polotovar y (cement). Nejde ovšem výhradnì o minerální i jiné (plasty, døevo,

•

44

kovy) stavební materiály, ale rovnìž obaly, pracovní nástroje, kontaminanty aj. Studie provedená ve Francii ukázala, že obaly zde tvoøí kolem 2% odpadù vznikajících na staveništích, ovšem v pøípadì, že do celku nezapoèítáme výkopovou zeminu a jiné odpady z terénních úprav, jejich podíl ještì výraznì stoupne. Pøevažuje mezi nimi døevo (42%), kovy (24%) a kartony (22%) [81]. Odpady z demolic: Z rùzných kategorií stavebního a demolièního odpadu pøedstavuje tato skupina tu nejvíce klasickou. Patøí sem vešker ý odpad, který pøi demolicích vzniká. Pøevažují mezi ním strukturní materiály budov, jejichž druh mùže být rùzný v èeských podmínkách to nejèastìji bývají cihly, litý beton, betonové prefabrikáty nebo jiné minerální materiály, jen vzácnìji døevo èi kovy. Rovnìž sem ovšem patøí veškerá vedení v domì, jako jsou dráty a vodovody) i vybavení a zaøízení interiéru, které nebylo pøed demolicí odstranìno. Odpady z úprav silnic: Materiály, které vznikají pøi demolicích, rekonstrukcích nebo jiných úpravách vozovek silnic a dálnic a podobných ploch (parkovištì) pøedstavují ponìkud specifickou kategorii. Jejich výhodou je znaèná èistota, homogennost a prediktabilita složení i množství. Druhy odpadù Popsané zdroje pøedurèují znaènou diverzitu odpadù. Ve skuteènosti ovšem v celkovém toku pøevažují urèité typy hmot - napøíklad výraznou vìtšinu odpadu z demolic tvoøí strukturní materiály budov. Tyto pøevažující druhy bývají pomìrnì homogenní a relativnì snadno recyklovatelné. Hlavní problém pøi recyklaci stavebního a demolièního odpadu tedy není jeho roztøídìní na øadu individuálních skupin, nýbrž oddìlení kontaminovaných a neupotøebitelných materiálù. Jakkoli je tedy rozlišení podle zdrojù významné, pøedevším potom z praktických dùvodù, neménì dùležitou roli hraje analýza materiálové skladby stavebních a demolièních odpadù. Lze v nich identifikovat nìkolik významnìjších skupin Betony: úlomky betonu vznikají pøi demolici betonových èástí budov, budov, kde je beton pøevažujícím strukturním materiálem, inženýrských staveb, betonových povrchù vozovek i na staveništích apod. Obvykle bývají relativnì èisté a pøedstavují významný, pomìrnì homogenní zdroj. Do této kategorie patøí rovnìž železobeton, který pøedstavuje ponìkud komplikovanìjší pøípad. Ovšem rovnìž v tomto pøípadì je separace cizorodého prvku - železa relativnì snadná: bloky se drtí a železné pruty se magneticky oddìlují. Cihly: cihly èi jiné pálené cihláøské výrobky, jako jsou tašky, tvárnice, tvarovky aj., a již celé, jejich úlomky nebo dr , vznikají nejèastìji pøi demolici èi rekonstrukcích nejrùznìjších budov, v menší míøe rovnìž na staveništích. V pøípadì, že jde o odpad z vìtších demolic, mohou být rovnìž pomìrnì èisté, aèkoli se v nich objevuje malta, rùzná zaøízení budov, izolaèní materiály aj. Tvoøí tak nejvìtší èást sutì z demolic a rozsáhlejších úprav starších budov, pøi jejichž výstavbì ještì pøevažovaly. Pøi analýze odpadu z asanace nìkolika domù ve Vídni tvoøila stavební su, mezi kterou cihelné zdivo pøevažovalo, asi 95%, zatímco beton (vèetnì železobetonu) a døevo jen asi 2,5% každý [82]. V moderní architektuøe posledních desetiletí jsou ovšem cihly èasto nahrazovány betonem èi zcela odlišnými materiály (sklo, kovy), zejména v jiných než obytných budovách.

45

•

Pro diskusi o využití je dùležité rozlišovat mezi celými nebo jen minimálnì poškozenými cihlami èi jinými prvky a drtí nebo rozbitými výrobky. Výkopový materiál: materiály z výkopù a terénních úprav pøedstavují zdaleka nejvìtší èást stavebních a demolièních odpadù: podle evidence odpadù èinil v roce 1998 asi 4,9 miliónù tun roènì, tedy okolo 68 procent, tyto údaje jsou však velmi nepøesné (viz diskuse na toto téma níže). V této kategorii pøevažují obtížnì využitelné materiály, znaèná je rovnìž kontaminace, zpùsobená spíše hrubým, neselektivním nakládáním s hmotou, než napøíklad chemickou kontaminací: èasto jde prakticky o nerozlišenou smìs. Využití se proto omezuje na relativnì podøadné úèely (jiné zemní práce, zasypávání apod.), popøípadì jsou využity jen nìkteré, objemovì obvykle velmi omezené èásti tohoto druhu odpadu: kámen lze nadrtit a využít jako pøírodní kamenivo. Pro odlišný pùvod (jde vìtšinou o pøírodní materiály, nikoli umìlé odpady) a jiný zpùsob využití na jedné stranì a znaèný objem, vìtšinou pøevažující všechny ostatní druhy stavebního a demolièního odpadu dohromady, se obvykle výkopové zeminy do celkové bilance této kategorie nezapoèítávají. Keramika: Materiál, který tvoøí jen pomìrnì malou èást odpadu, pøedevším z demolic a rekonstrukcí obytných a nìkterých ostatních budov (dlaždice, kachlíky, obkladaèky). Mùže se objevit rovnìž na staveništích, ovšem v prakticky zanedbatelném množství (jednotlivé kusy). Podobnì jako v pøípadì cihel je dùležité rozlišení mezi celými, nepoškozenými výrobky a úlomky. Sádra: Podobnì jako keramika pøedstavují sádrové úlomky relativnì malý podíl odpadu z demolic a rekonstrukcí budov. Rovnìž možnosti jejich využití jsou omezené. Problémem je pøedevším èastá kontaminace jinými látkami. Smìsi inertních materiálù: pøi neselektivních demolicích a rekonstrukcích budov èasto vznikají smìsi nejrùznìjších iner tních materiálù. Nejèastìji se v nich objevuje beton, cihly èi cihelná dr, keramika a sádra. Mohou obsahovat rovnìž menší, akceptovatelné množství kontaminantù. Živièné smìsi: pøi demolicích nebo rekonstrukcích silnic a podobných povrchù vznikají úlomky živièných smìsí. Plnivo (stavební kámen nebo štìrkopísek) obvykle tvoøí kolem 95% hmotnosti, zbytek je pojivo (asfalt). Pøedstavují èistý, homogenní, obvykle nekontaminovaný materiál, produkovaný na jednom místì ve velkém množství. Štìrk: víceménì èistý štìrk mùže vznikat z podkladových vrstev pøi rozsáhlejších úpravách èi demolicích vozovek. Rovnìž v tomto pøípadì jde o homogenní a pomìrnì èistý materiál, produkovaný ve vìtším množství na jedné lokalitì. Materiály kontaminované rizikovými látkami: pøi demolicích a rekonstrukcích budov mnohdy vznikají inertní materiály, které však obsahují rùzné toxické látky, nejèastìji azbest. Tyto odpady nelze recyklovat, musí být izolovány a bezpeènì uloženy. Jiné materiály: nezanedbatelnou èást stavebního a demolièního odpadu tvoøí materiály, vyrobené z jiných než stavebních nerostných surovin, a již èisté nebo kontaminované, èi jejich smìsi: nejèastìji døevo, plasty, sklo, papír a kartony, kovy. Rovnìž ony jsou èasto recyklovatelné, pro potøeby této studie ovšem irelevantní. Nebudeme se proto zabývat jejich rozlišením. Environmentální implikace nakládání s odpady Stavební a demolièní odpady jsou pøevážnì ukládány na skládky. Tento trend odpovídá osudu vìtšiny odpadù u nás - napøíklad tuhého komunálního odpadu je v ÈR skládkováno

•

46

pøes 90 procent [83] - a v tomto pøípadì je ještì násoben nespalitelností minerálních materiálù, které se na této kategorii odpadù podílejí nejvìtším dílem. Vedle toho je podle odhadù asi 10 procent stavebních a demolièních odpadù recyklováno. Ukládání odpadù na skládky s sebou nese dvojí environmentální dopady. Pøímým dùsledkem jsou vìtší nároky na skládkovací prostor, které mají více dopadù: zábor území, vìtšinou zemìdìlské pùdy, popøípadì pøírodních stanoviš, pro skládky; zmìnu krajinného rázu, ke které pøispívá rovnìž nepøirozený vzhled aktivní skládky; prach a hluènost a koneènì zneèištìní ovzduší pøi dopravì odpadù na skládky, obvykle provádìné automobily. Iner tní minerální odpady se ovšem obvykle nepodílejí na zápachu a kontaminaci okolí skládek toxickými látkami, jež èasto negativnì postihuje pøedevším podzemní vody. Vedle toho má ovšem ukládání stavebních a demolièních odpadù na skládky negativní dopady nepøímé. Ztrácí se tak kvalitní materiál, který by mohl substituovat primární stavební suroviny z lomù, a skládkování tedy pøispívá k environmentálním dopadùm lomové èinnosti. Ty podrobnìji diskutujeme v kapitole 3.3. Tab. 6. Formální klasifikace stavebního a demolièního odpadu

¡

¡ ¡

¡

47

•

Vedle toho ovšem jistá environmentální negativa pøináší rovnìž recyklace stavebních a demolièních odpadù. Patøí mezi nì pøedevším hluk a prach; zneèištìní ovzduší z dopravy odpadu èi provozu drtièek a urèité vizuální a estetické dopady (lze je omezit umístìním recyklaèních zaøízení na krajináøsky málo atraktivní lokalitu). Tato negativa lze vhodnými opatøeními èásteènì omezit. Prašnost mùže být technickými prostøedky témìø eliminována, hluk lze redukovat a jeho dopady èásteènì limitovat umístìním recyklaèního zaøízení mimo lidská sídla, totéž ovšem platí rovnìž pro skládky. Možnost operativnì linku lokalizovat ve vhodných místech - pøedevším tedy v blízkosti zdroje, napøíklad v zastavìných územích - pøedstavuje navíc významné ekonomické a èásteènì i environmentální (redukce dopravních nárokù) pozitivum recyklace. Hnutí DUHA považuje recyklaci stavebních a demolièních odpadù za obecnì pozitivní a podporuje její rozšiøování. Je však pøesvìdèeno, že se tak má dít pøi vìdomí environmentálních implikací a dopady každého konkrétního projektu musí proto být individuálnì posuzovány. Pozitiva recyklace nesmí být dùvodem pro uskuteènìní nepøijatelného konkrétního projektu. Realizace jednotlivých zámìrù by mìla být projednána s dotèenými obcemi, jejichž kvalifikovaný a informovaný souhlas je podle názoru Hnutí DUHA nezbytný. Objem produkovaných odpadù Klíèovou otázkou pro posouzení potenciálu substituce primárních zdrojù recyklací stavebních a demolièních odpadù v Èeské republice je objem jejich produkce. Možnost významnìjšího importu odpadù v této studii nepøedpokládáme. Právní limity nejsou pro tuto diskusi relevantní. Významnìjší pøekážku však pøedstavují ekonomická omezení: dovoz odpadù na vìtší vzdálenosti se nevyplatí, limitovaný pøíhranièní obchod by celkovou bilanci recyklace pøíliš nezmìnil. Pøedevším ale existují environmentální dùvody, proè preferovat minimální import (dopravní nároènost se svými environmentálnimi implikacemi; pøesun odpovìdnosti za likvidaci odpadù mimo zemi pùvodu; úbytek potenciálnì využitelné suroviny v zemi pùvodu a v dùsledku toho rùst domácí tìžby èi dokonce dovoz surovin z Èeské republiky). Z podobných dùvodù ovšem nekalkulujeme ani s vývozem. Pøedpokládáme proto, že množství stavebního a demolièního odpadu dostupného v Èeské republice je identické s objemem jeho domácí produkce. Otázkou ovšem zùstává, jaký vlastnì je skuteèný objem této produkce. Stavební a demolièní odpady nepøedstavují uniformní kategorii. Typy materiálù, které jsou mezi nì zahrnovány, se v jednotlivých národních klasifikacích èasto liší [84]. Mùžeme mezi nimi sledovat ètyøi skupiny. Dvì - kovy, plasty, døevo, sádra a další látky, které nemohou zde sledované pøírodní suroviny pøímo substituovat, a toxické odpady obsahující azbest - nejsou pro tuto kalkulaci relevantní. Jejich množství bývá ovšem pomìrnì malé. Daleko významnìjší je zemina, kameny a vytìžená hlušina, rovnìž jako substituenty kvalitnìjších surovin obtížnì využitelné - snad s výjimkou menších množství pískù a kamene, podaøí-li se je ovšem dostateènì tøídit. Pøedstavují nejvìtší èást stavebních a demolièních odpadù. Využitelné jsou pøedevším materiály ze ètvrté skupiny - vìtšina stavební suti (cihly), beton èi živièné smìsi. Rozhodující je proto právì jejich objem. Kalkulace míry recyklace obvykle uvažují pouze tuto kategorii, v nìkterých pøípadech navíc bez odpadù z demolice vozovek.

•

48

Existují dvì statistická sledování objemu vznikajících odpadù: evidence odpadù Èeského ekologického ústavu a údaje sbírané Èeským statistickým úøadem. Data ÈSÚ jsou podstatnì ménì pøesná, nebo vycházejí ze šetøení omezených na firmy s více než 15 zamìstnanci, provádìných navíc pouze na vzorku náhodnì vybraných obcí, a výsledky potom extrapolují. Není pak pøekvapivé, že dílèí výsledky vykazují relativnì znaèné rozdíly. ÈSÚ napøíklad za rok 1998 vykázal 460 tis. tun odpadního betonového odpadu, zatímco ÈEÚ témìø 600.000 tun. Odpadních cihel za stejný rok mìlo vzniknout 560 tis. (ÈSÚ), respektive 720 tis. (ÈEÚ) tun. Výraznì podhodnocené jsou nicménì rovnìž údaje Èeského ekologického ústavu. Ukazují na to teoretické pøedpoklady, jednotlivá data i odhady dalších autorù. Stavební a demolièní odpady patøí mezi kategorie, se kter ými èasto manipulují subjekty, jež nemají zkušenosti s environmentální legislativou. Lze proto pøedpokládat, že èasto nebudou - by neúmyslnì - povinnost statistického sledování odpadového hospodáøství dodržovat. Totéž ostatnì platí i pro nìkteré další druhy odpadù, kterými se tato studie zabývá. Èastý výskyt ilegálních èi semilegálních praktik pøi nakládání s tímto druhem odpadù tomu ostatnì rovnìž nasvìdèuje. Navíc se nedostatky v evidenci nemusí vztahovat jen na drobné producenty s nedostatkem zkušeností a kapacity. Napøíklad - odhlédneme-li od tématu stavebních a demolièních odpadù - v okrese Mìlník v roce 1998 podle evidence ÈEÚ vznikly pouze 4.000 tun popelovin z energetiky, aèkoli zde stojí tøi bloky mìlnické tepelné elektrárny, které jich roènì produkují kolem 900.000 tun. Jiní autoøi, zejména prùmyslové kruhy, odhadují podstatnì vyšší celkový objem produkovaných stavebních a demolièních odpadù. Nejèastìji se odhady pohybují kolem 8-10 miliónù [85]. Hradecká a Vrbová ovšem kalkulovaly objem odpadù produkovaných v Praze na asi 470 tis. tun [86], zatímco evidence ÈEÚ pro hlavní mìsto uvádí více než 710 tisíc tun (1998). Spektrum odhadù se tedy pohybuje mezi sedmi a deseti milióny tun. Srovnávání relativní produkce (na obyvatele) se zahranièím by bylo mimoøádnì zavádìjící, nebo produkce odpadù závisí na stavební èinnosti a významnì proto podléhá domácím ekonomickým trendùm. Domníváme se, že mírnì konzer vativní odhad mùže realisticky poèítat s objemem produkce stavebních a demolièních odpadù kolem 9 miliónù tun, aè skuteèné èíslo bude patrnì ještì ponìkud vyšší. Podle evidence odpadù by objem tìch kategorií, se kterými lze jako se substituenty stavebních surovin poèítat, mìl pøekraèovat 1,7 miliónu tun, z toho recyklováno by mìlo být pøes 320.000 tun. Rovnìž tento údaj je ale podhodnocený: napøíklad 90.000 tun z nìj tvoøí podíl odpadù z demolic živièných vrstev vozovek, kterých ovšem producenti udávají nìkolikanásobnì více (450.000 tun). Ukazuje to jen, že empirické údaje evidence odpadù jsou zcela nespolehlivé. Vìrohodnìjšími se zdají být odhady producentù, které jsou pomìrnì málo detailní, ovšem vypovídají o realitì prùmyslu zøejmì daleko pøesnìji. Celkové množství materiálù pøepracovatelných a využitelných jako substituenty pøírodních stavebních surovin odhaduje prùmysl na zhruba 4,5 miliónu tun, z toho asi 600.000 tun je již recyklováno [87]. Mùžeme realisticky pøedpokládat, že skuteèný potenciál rozvoje recyklace dosahuje 4 miliónù tun, z toho asi 10% tvoøí živièné smìsi.

49

•

Zpracování odpadù a získávané materiály Zpracování demolièního odpadu se ve vìtší míøe v Evropì poprvé objevilo po 2. svìtové válce. V bombardováním a pozemními boji znièené Varšavì a pøedevším nìmeckých mìstech bylo k dispozici enormní množství materiálu, na druhé stranì by pøitom kapacita produkce z primárních zdrojù nepostaèovala znaèným potøebám na obnovu sídel. Využívány byly pøedevším jednotlivé nepoškozené cihly, rovnìž ovšem také zbytky malty, prosívané a zpracované jako plnivo do maltovin, i drcené úlomky cihel a betonù. Naproti tomu technologická omezení bránila rozsáhlejšímu využití vìtších betonových blokù [88]. Získané inertní odpady jsou potom drceny v drtièkách. Jejich technologie odpovídá zaøízením používaným ke zpracování kameniva získaného v lomech. Stacionární recyklaèní linky bývají zøizovány v místech, kde lze oèekávat dlouhodobì stabilní pøísun odpadu, nejèastìji tedy ve velkých mìstských aglomeracích, popøípadì v jejich bezprostøední blízkosti. Obecnì se vyznaèují vìtší kapacitou recyklace, která èiní 150-250 tun/hodinu. Obvykle mají kvalitnìjší zaøízení (více stupòù tøídìní) a dodávají tak lepší materiál (rozlišují na více frakcí), usnadòují rovnìž kontrolu kvality. Další výhody jsou ekonomické. Stacionární linky mají menší relativní náklady na strojní zaøízení. Mohou také dlouhodobìji udržovat zásoby a flexibilnì tak reagovat na aktuální, pøedevším sezónní zmìny v produkci odpadu i poptávce po recyklátu. Podobnì jsou nezanedbatelná lokální environmentální pozitiva: dlouhodobý charakter èiní technicky snadnìjší a ekonomicky ménì nároènou instalaci zaøízení kontrolujících prašnost a hluk. Naproti tomu nevýhodou jsou vìtší nároky na dopravu, které mají environmentální i ekonomické implikace, náklady na pronájem èi koupi pozemkù i výdaje na skladování materiálù (další pozemky, zabezpeèení). Omezena je rovnìž možnost kontroly demolice provozovatelem recyklaèní linky, která znesnadòuje zajištìní potøebných kvalit materiálu. Mobilní recyklaèní linky jsou operativnì umisovány na místa, kde je tøeba zpracovat vìtší množství odpadu - tedy k vìtším jednotlivým demolicím. Použity mohou být rovnìž ke zpracování stavebního odpadu, který se v prùbìhu delšího období nashromáždí na skládce, jejíž provozovatel jej chce recyklovat: této praxe napøíklad na své skládce v Úholièkách užívá pražská spoleènost Regios. Kvalitu zaøízení limitují faktory technické i ekonomické: pøepravní omezení, nezbytnost rychlé instalace, potøeba vlastního zdroje energie. Vìtšinou proto užívají ménì komplikované technologie. Kapacita se pohybuje mezi 30 a 150 t/hod. Dalšími nevýhodami jsou lokální environmentální dopady (vìtší prašnost a hluènost), limitované ovšem na druhé stranì doèasností provozu a èásteènì vyvažované rovnìž tím, že na místo nepøijíždìjí nákladní automobily s materiálem, závislost na èasovém prùbìhu demolice, menší pružnost v reakci na poptávku a technická i ekonomická nároènost pøepravy. Výhodou jsou naproti tomu minimální nároky na pøepravu demolièního odpadu, menší výdaje na pozemek (demolièní spoleènosti jej èasto provozovateli linky poskytují zdarma) a menší relativní náklady na zaøízení. Semimobilní recyklaèní linky pøedstavují stupeò mezi obìma základními variantami. V zásadì jde o mobilní linky, které však na jednom místì zùstávají relativnì dlouhou dobu, obvykle jeden až tøi roky [89]. Spojují se u nich výhody i nevýhody stacionárních i mobilních zaøízení.

•

50

Využití stacionární linky tedy limituje pøedevším velikost a stálost toku odpadù i poptávka po recyklátu, mobilní potom objem materiálu vyprodukovaného na místì, vzdálenost nejbližšího stacionárního zaøízení (konkurence), nárok na pøepravu (de facto tedy odlehlost místa) praktická charakteristika lokality a opìt poptávka po produktu. V Èeské republice pracuje podle odhadù nyní mezi 25 a 30 recyklaèními linkami, které roènì zpracují asi 1-1,2 miliónu tun materiálu [90]. Zatímco v zemích EU se podíl stacionárních recyklaèních linek pohybuje mezi 4050%, v Èeské republice jsou využívány výhradnì mobilní èi semimobilní - pouze nìkdy se menší množství materiálù recyklují na stacionární drtících linkách v lomech [91]. Drcením je produkovány recyklát rùzných kvalit, které závisí pøedevším na pùvodním materiálu. Vìtšina producentù nabízí tøi druhy recyklátu: l

živièný (drcené asfaltové povrchy)

l

betonový (drcené betonové dílce, bloky, povrchy)

l

cihelný (drcená stavební su).

Složení odpadu je ve støedoevropských zemích podobné, významnì jej podmiòuje architektura: napøíklad využívání odlišných materiálù ve stavebnictví ve Spojených státech se projevuje i tím, že asi 70% odpadu z demolic budov (tedy bez komunikací èi inženýrských staveb) zde tvoøí døevo a sádrokarton [92]. Recyklát je navíc podobnì jako pøírodní kamenivo drcen na rùzné frakce a nabízen k prodeji. Vìtšina producentù jej nabízí ve velkém stavebním firmám i po malých množstvích drobným odbìratelùm. Specifické jsou postupy pøi recyklaci staveništních odpadu a pøi opìtovném využívání materiálù z vozovek, které proto diskutujeme dále samostatnì, stejnì jako selektivní demolice. Selektivní demolice Selektivní demolice (dekonstrukce) je zvláštní postup recyklace demolièního materiálu. Aplikovatelný je pouze v pøípadì budov, nikoli napøíklad u komunikací èi jiných povrchù. Dùm je pøi nìm namísto neselektivního bourání, po kterém se vzniklá su dodateènì tøídí, de facto rozebírán. Jde tedy vìtšinou o manuální práci s minimálním uplatnìním mechanizace. Jednotlivé èásti jsou odstraòovány postupnì, poèínaje vybavením a konèe strukturními pr vky v nejnižších podlažích, respektive základech. Selektivní demolice má dva pozitivní efekty. Prvním je zvýšení úèinnosti demolice prakticky jde o velmi vèasné tøídìní, které zamezuje kontaminaci a významnì zvyšuje podíl využitelného odpadu. Druhé pozitivum pøedstavuje zvýšení kvality získávaného sekundárního materiálu. Umožòuje jej kombinace vèasného tøídìní a relativnì opatrného nakládání s odpady, které napøíklad zabrání rozbití vìtšiny cihel.

51

•

Výsledky experimentálních selektivních demolic jsou co do objemu získané suroviny velmi pozitivní. Pøi pokusném rozebrání hotelu z roku 1910 v nìmeckém BádenskuWüttembersku èinil podíl využitelných materiálù 94 procent [93]. Navíc se selektivní demolice ukazuje být v celkové bilanci ekonomicky efektivnìjší než jiné postupy. V nìmeckém pøípadì byla ve srovnání s klasickou demolicí výhodnìjší [94], ke stejnému výsledku dospìl podobný experiment v americkém Portlandu [95]. Experiment se selektivní demolicí budovy vìznice v kanadském Oakalle, pøi kterém bylo znovu využito 94% materiálu, byl o 24% levnìjší, než klasická demolice [96]. Další pokus ve Spojených státech ukázal srovnatelný ekonomický efekt obou postupù [97]. To i pøes to, že postup klade znaèné nároky na pracovní síly. Sociální pozitivum vytvoøení podstatnì vìtšího poètu pracovních míst tedy není vyváženo ekonomickou nevýhodností. Postup klade urèité zvláštní nároky na investora a demolièní firmu. Nevýhodou je pøedevším podstatnì vìtší èasová nároènost ve srovnání s klasickou demolicí, která mùže negativnì ovlivòovat rozhodování investora [98]. Vyžaduje rovnìž dobrou organizaci práce a flexibilitu na místì [99]. Aèkoli jde o postup z obecnì environmentálního hlediska výraznì pozitivní, mùže právì díky zachování stavebních prvkù paradoxnì ponìkud snížit možnosti získání konkrétních surovin, kterými se zabývá tato studie. Protože zachová nepoškozené cihly, limituje zdroj významného materiálu z budov, u kterých lze se selektivní demolicí nejèastìji poèítat - cihelných drtí, jež mohou substituovat pøírodní štìrkopísky. Ušetøené štìrkopísky, které by byly využívány jako ostøivo v cihelnách, ztrátu využitelné drtì nepokrývají. Naproti tomu nepoškozené cihly nahrazují v prvé øadì tìžbu primární cihláøské suroviny. Hnutí DUHA ovšem selektivní demolice jako obecnì environmentálnì pozitivní postup preferuje. Recyklace materiálu vozovek Recyklace živièného povrchu silnièních a dálnièních komunikací pøedstavuje rovnìž natolik specifickou kategorii, že ji diskutujeme samostatnì. Od klasické recyklace stavebního a demolièního odpadu - vèetnì jeho využití jako substituentu za primární suroviny v podkladních a ochranných vrstvách vozovek èi aplikace recyklovaných drcených živièných smìsí k rùzným úèelùm - ji odlišuje víceménì uzavøený cyklus, zvláštní charakter materiálu a používané postupy. Povrch silnic a dálnic, vystavovaný znaènému zatížení, musí být pravidelnì obnovován. Pùvodní vrstva živièné smìsi, jež obsahuje pøedevším kamenivo a kolem 5% pojiva (asfaltu), je odstraòována a namísto ní nanášena nová. Pøípadná recyklace tohoto materiálu vede ke znaèné úspoøe stavebního kamene. Podíl recyklované smìsi v novém asfaltovém krytu se technicky mùže pohybovat zhruba mezi 15-50 procenty [100]. Stávající èeské normy nejèastìji umožòují 20-40% podíl sekundární suroviny, v nìkterých pøípadech - zejména u podkladních vrstev z ménì kvalitních materiálù - ale i více, až 70 procent [101]. Používány jsou dva základní postupy recyklace:

•

52

l

zpracování materiálu v obalovnì

l

zpracování na místì.

Zpracování v obalovnì: asfaltový kryt vozovky je drcen, odvezen z místa produkce a v obalovnì pøimíšen k nové surovinì. Jeho využití je tedy nezávislé na zdroji, mùže být aplikován kdekoli jinde - jediným limitem je, stejnì jako u smìsi z pøírodních surovin, poptávka a ekonomické limity (dovozová vzdálenost). Stará vrstva je z vozovky odstraòována frézováním nebo jiným mechanickým postupem a nahrazena novým materiálem. Klasické postupy umožòují 20-30% podíl recyklátu na novém materiálu. Moderní technologie drum-mix ovšem dovoluje vyrábìt smìsi, ve kterých recyklovaný asfaltový kryt tvoøí až 70 procent použitých surovin [102]. Výhodou zpracování v obalovnì je vìtší kontrola nad kvalitou produkované smìsi, flexibilita (dr i vyrobený materiál lze skladovat) a možnost pøidávat další sekundární suroviny, napøíklad popílek [103]. Zpracování na místì: asfaltový kryt, do urèené hloubky mechanicky rozdrcený nebo rozpuštìný horkem, je na místì použit - vùbec tedy neopustí rekonstruovanou vozovku. Existuje nìkolik rùzných technologických postupù, které se liší zejména tím, zda je do vozovky pøidáván nový materiál. Rozdíly jsou rovnìž v postupu: pøi horké metodì je rozpuštìná vrstva po pøípadném pøidání nové smìsi opìt zhutnìna, pøi studené rozfrézována a po dodání pojiva (nejèastìji cement) i asfaltové emulze zalita novou slabou vrstvou. Asi nejvýznamnìjší pøedností recyklace na místì je podstatnì vìtší rychlost tohoto postupu, která umožòuje omezit dobu, po kterou je rekonstruovaná silnice uzavøena, na pouhých nìkolik dní. Rovnìž náklady i dopravní nároky - vèetnì jejich environmentálních dopadù - jsou menší. V Èeské republice je necelých 56.000 km silnic, z toho kolem 97% asfaltových (330 km2 živièných ploch). V dálnièní síti pøevažují vozovky betonové, které tvoøí pøes 60% komunikací [104]. V roce 1998 bylo opraveno celkem 6,7 km2 povrchù silnic a dálnic [105]. Roènì je v Èeské republice vyrábìno 4,3 mil. tun asfaltových smìsí [106]. Odfrézováno je roènì 450.000 tun živièných krytù vozovek, ze kterých se zhruba 20-40% použije k recyklaci za horka. Podíl recyklátu v materiálu na výrobu živièných smìsí èiní asi 10 procent [107]. Recyklace asfaltových smìsí v obalovnì se u nás užívá od roku 1985 [108]. V posledních letech se zaèínají používat rovnìž technologie zpracování na místì. Rozvíjí se rovnìž recyklace za studena, pøi které je starý kryt vozovky rozpojován, bez zahøívání míchán s novým materiálem a znovu použit. Tato technologie je použitelná spíše na místních, ménì namáhaných komunikacích. Meluzin soudí, že aè horké postupy u nás „zdaleka nevyèerpaly své možnosti...nejvìtší rezervy ve srovnání se zahranièním mají recyklace za studena“ [109]. Recyklace živièného povrchu sníží náklady podle použité metody o 15-60 procent [110]. Využití recyklátu Drcené stavební odpady se svými vlastnostmi podobají stavebnímu kameni a štìrkopískùm, v nìkterých pøípadech jsou navíc ponìkud ovlivnìny obsaženými materiály. Betonový recyklát: rozemletý beton rùzných kvalit, svými charakteristikami se nejvíce blíží pøírodnímu kamenivu: jde o tvrdý zrnitý materiál, mletý na rùzné frakce. Pøesto se od nìj liší nìkterými specifickými vlastnostmi, které limitují jeho využití.

53

•

V èeských podmínkách bývá nejèastìji využíván jako náhrada pøírodního kameniva (drceného stavebního kamene i štìrkopískù) jako zásypový materiál [111] pro nejrùznìjší násypy, obsypy vedení (voda, elektøina, plyn, telekomunikace). Mùže být využíván rovnìž pro podkladové vrstvy - napøíklad plánì parkoviš, èerpacích stanic, sportoviš èi budov typu supermarketù -; podklad pod zámkovou dlažbu a podložní vrstvy chodníkù èi cyklistických stezek vùbec. Èasto konèí v úpravách (zpevòování) ménì nároèných komunikací, jako jsou lesní a polní cesty. Využití jako ochrany proti erozi není u nás pøíliš relevantní, aèkoli v nìkterých pøípadech (øíèní bøehy) jej nelze vylouèit, je ovšem limitováno estetickými požadavky [112]. Èasto je betonový recyklát využíván k ménì ušlechtilým úèelùm, jako je zasypávání depresí, protihlukové náspy aj. Hnutí DUHA obecnì preferuje jejich využití tam, kde skuteènì substituují kvalitní kamenivo, nikoli napøíklad zeminu. Tato možnost ovšem mùže být limitována nízkou kvalitou. Kvalitativní charakteristiky mohou významnì ovlivnit využití betonového recyklátu jako kameniva pøi výstavbì silnic a dálnic, a již v cementobetonovém kr ytu, nebo v podkladových a ochranných vrstvách. Drobná frakce drceného betonu bývá v silnièním stavitelství užívána ke stabilizaci podloží [113]. Využití recyklátu jako strukturního materiálu se stavební firmy ponìkud obávají pro pøedpokládané špatné vlastnosti [114]. Ovšem do podkladních a ložních vrstev dálnic D1 a D2 byl betonový recyklát pøidáván již od roku 1989 [115]. Ve Spojených státech jde dokonce o zdaleka nejvýznamnìjší zpùsob využití recyklátu: na spotøebì se podílí 68 procenty, povoluje jej 44 z padesáti státù unie [116]. Klíèovou pro diskusi využívání recyklátu je ovšem otázka jeho využití jako náhrady pøírodního kameniva do betonu. Obecnì jej k tomuto úèelu využívat lze, ovšem pouze v limitované míøe. Omezují jej pøedevším negativní vlastnosti recyklátu ve srovnání s pøírodní surovinou. Vávra et al. srovnáním 9 rùzných èeských a rakouských experimentálních prací zjistili, že pevnost v tlaku bývá v prùmìru o 5% nižší u betonu z recyklátu ve srovnání s materiálem s pøírodním plnivem, pevnost v tahu o 6% a modul pružnosti o 12% nižší [117]. Nižší je rovnìž trvanlivost (mrazuvzdornost, odolnost proti solím), podstatnì vyšší potom nasákavost, výrazná pøedevším u nižších frakcí [118]. Tyto nevýhody ovšem lze snížením obsahu nižších frakcí omezit [119]. Rakouské zkušenosti ukazují, že betonové kryty vozovek, využívající jako plniva recyklát, vykazují vyšší životnost a „nepatrný výskyt“ trhlin [120]. Ovlivnìní vlastností betonu jemným recyklátem je zvláštì významné, nebo právì frakce 0-4 mm, nahrazující štìrkopísek, tvoøí obvykle asi 50% recyklovaného betonu [121]. V Nìmecku je dokonce použití této frakce zcela vyluèováno [122]. Zkoušky však ukázaly, že pokud je v betonové smìsi hrubé kamenivo plnì nahrazeno recyklátem, zatímco drobné pouze èásteènì, neodrazí se to negativnì na vlastnostech materiálu [123]. Ještì 20% podíl recyklátu na frakci 0-4 mm se neprojevuje nepøíznivì [124]. Naopak velmi hrubá zrna recyklátu (nad 32 mm) již negativnì ovlivòují pevnost betonu (zpùsobují trhliny), optimální velikost maximálního zrna proto èiní 16-22 mm [125]. Na druhou stranu ovšem pozitivnì pùsobí reakce zbytkového cementu v recyklátu, které umožòují snížit spotøebu cementu [126]. Obecnì tedy platí, že granulovaný beton lze využívat jako kamenivo k výrobì betonové smìsi pro betony nižších pevnostních tøíd, tedy pøedevším pro ty úèely, kde materiál není výraznì namáhán ani nepodléhá intenzivním vlivùm prostøedí.

•

54

Podobnì lze nízkými frakcemi (0-4 mm) drceného betonu nahrazovat štìrkopísky pøi výrobì zdicích malt. V pøípadì, že se jako pøímìsi užije silikátového prachu (odpadní SiO2 z výroby ferosilicia), je malta stejnì kvalitní i v pøípadì úplné substituce [127]. Cihelný recyklát: využití cihelného recyklátu se obecnì podobá granulovanému betonu. Nízká pevnost materiálu ovšem pøedstavuje nezanedbatelné omezení, limitující pøedevším nároènìjší využití. V pøípadì nenároèných úèelù se ovšem využití betonového a cihelného recyklátu relativnì podobá. Nejèastìji proto u nás bývá používán jako náhrada pøírodního kameniva pro nejrùznìjší zásypy depresí a r ýh, násypy èi obsypy inženýrských sítí - právì v pøípadì potrubí je optimální využití recyklátù ze stavební suti, které neobsahují ostrohrannou složku, nejlépe tedy napøíklad stavební keramiky èi støešní krytiny [128]. Druhým èastým zpùsobem využití jsou nejrùznìjší podkladové vrstvy, pøedevším plánì nenároèných staveb: ménì namáhaných povrchù (parkovištì) vèetnì komunikací (chodníky, cyklistické stezky, ale i nìkteré ulice), sportovních ploch (høištì). Relativnì vysoká nasákavost, která obvykle pøedstavuje spíše limitující faktor, je spíše výhodou pøi zpevòování lesních a polních cest. Vylouèeno je - právì pro malou pevnost - užití drcené stavební suti jako náhrady kameniva pro konstrukèní vrstvy dálnic, aèkoli zkoušky ukazují, že mùže sloužit jako zpevnìná zemina [129].

Rekonstrukce Banskobystrické ulice v Brnì Rekonstrukce brnìnské Banskobystrické ulice pøedstavuje typický pøíklad využití recyklovaného stavebního odpadu. Banskobystrická je významná ulice v centru Brna. V roce 1999 zde probíhala kompletní rekonstrukce celé ulice: pøestavba vodovodù a kanalizace vèetnì domovních pøípojek, 1,2 km tramvajového tìlesa a trakèního vedení, veøejného osvìtlení i celé konstrukce komunikace a chodníkù. Projekt, financovaný brnìnským magistrátem, zajišovala stavební spoleènost DIS. V Brnì není dostatek vhodného materiálu, který by splòoval nároèné technologické požadavky na zásypovou zeminu do výkopu. Musely by proto být použity pøírodní tìžené štìrkopísky. Investor a stavební firma však namísto nich použili recyklovaný materiál - drcenou cihelnou su frakce 0-18 mm z demolic domù, kterou dodala spoleènost Dufonev [130]. Uspoøilo se tak kolem 40.000 tun pøírodního materiálu, kter ý by byl vytìžen v nìkteré z jihomoravských pískoven [131]. DIS, støednì velká stavební spoleènost, která každoroènì realizuje zakázky ve výši kolem 300 miliónù korun na celé Moravì, používá rovnìž další recyklované materiály - živièné èi betonové recykláty a popílkovou smìs KOPOS [132].

S úspìchem však byly provádìny rovnìž zkoušky využití frakce 0-16 mm cihelného recyklátu na výrobu stavebních hmot, pøedevším cihlobetonu - smìsi drti a cementu. Produkt má zøetelnì horší vlastnosti než klasický beton: nižší pružnost, vyšší nasákavost a z ní vyplývající nedostateènou mrazuvzdornost. Tím však není zcela vylouèeno použití. Musí však být omezeno na málo nároèné úèely, stavební pr vek napøíklad nemùže pøicházet do styku z mrazem [133]. Je však možné jeho využití napøíklad do monolitických ztužujících stropních vìncù a pøekladù v budovách èi stìnové a skeletové konstrukce èi na rùzné prefabrikáty i betonové výrobky [134].

55

•

Pøi použití smìsi s pøírodním pískem, kde recyklát tvoøí 20-40% plniva, se prakticky nemìní pevnost oproti klasickým materiálùm [135]. K výrobì lehkých betonù lze používat také hrubé frakce cihelné drti [136]. Podobnì je možné využití k výrobì monolitických konstrukcí, které nebudou pøicházet do styku s mrazem a vodou zároveò, napøíklad stropních pøekladù, prefabrikovaných prvkù èi desek [137]. Koneènì mohou být cihelnou drtí substituovány štìrkopísky jako plnivo zdicích malt [138]. Znaènou výhodou cihelného recyklátu pøi tìchto aplikacích jsou jejich relativnì dobré - ve srovnání s pøírodním kamenivem - izolaèní vlastnosti. Jejich aplikace se tedy pozitivnì projeví v úspoøe energie pro vytápìní budov. Pozitivní vlastností je rovnìž nízká mìrná hmotnost (1,5-1,7 t/m3), nižší než u štìrkopískù. Frakce 0-16 mm obsahuje velké množství zbytkového vápna, které snižuje potøebu této hmoty na stabilizaci [139]. Asfaltový recyklát: charakter materiálu je ovlivnìn znaèným obsahem pojiva, díky kterému má dobré kohezní vlastnosti: recyklát se stmeluje i bez pøidávání pojiv. Znaènì je ovlivòován teplotou. Vìtšina drcených živièných smìsí vzniká pøi demolicích èi rekonstrukcích vozovek silnic a dálnic. K výrobì povrchù tìchto komunikací, a již bezprostøednì na místì, nebo pøi využití jako doplòkové suroviny v obalovnách, je opìt využívána. Tyto recyklace materiálù v silnièním stavitelství diskutujeme samostatnì. Asfaltový recyklát ovšem mùže být využíván i na jiné než silnièní povrchy: ménì namáhané plochy, jako jsou parkovištì, pøíjezdové cesty k objektùm, dvor y, èerpací stanice pohonných hmot, vnitøní komunikace prùmyslových objektù, chodníky, cyklistické stezky, sportovištì aj. Relativnì menší nároènost navíc využití pøepracované dr tì usnadòuje, takže mùže primární surovinu nìkdy i úplnì substituovat [140]. Na stejných místech lze recyklované živièné smìsi využívat zároveò v nespojené formì rovnìž jako podkladovou a stabilizaèní vrstvu. Jiné recyklované materiály: vedle hlavních tøí druhù recyklovaných materiálù mohou být využívány i další složky stavebního a demolièního odpadu, které se však vyskytují v nesrovnatelnì menších množstvích. Napøíklad rozemletá keramika z demolic mùže být využita jako dr  pro málo namáhané komunikace (pìší èi cyklistické stezky) a substituovat zde jemnìjší frakce pøírodního kameniva, èisté sádrové zlomky lze použít jako pøísadu pøi výrobì cementu. Jejich význam je ovšem pouze okrajový. Limity využití recyklátù: diskuse jednotlivých druhù recyklátu ukázala, že jejich využití je relativnì omezené. Vylouèeny jsou pøedevším v nároèných aplikacích, jako jsou silnì namáhané betony, èasto se musí prvky, které je obsahují, vyhnout napøíklad intenzivnìjšímu vlivu klimatických podmínek (mráz). Limity pøedstavuje pøedevším obecnì nižší pevnost a pružnost a nízká odolnost vùèi klimatickým vlivùm (vysoká nasákavost a vzlínavost, nízká mrazuvzdornost). Tato negativa však nebrání využití recyklátù k ménì nároèným úèelùm. Obecnì lze konstatovat, že obavy stavebních firem z tìchto surovin jsou spíše pøehnané èi neopodstatnìné. Požadavky na øadu aplikací spolehlivì splòují stejnì kvalitnì jako primární stavební kámen èi štìrkopísky, substituce je tedy možná. V nìkterých pøípadech se doporuèuje smìs recyklátu a pøírodního kameniva (napøíklad nižší frakce do betonù). Nesrovnatelnì významnìjším omezením nahrazování primárních zdrojù stavebních surovin recyklátem jsou limity kvantitativní. Objem využitelných demolièních odpadù produkovaných v Èeské republice se pohybuje kolem 4 miliónù tun a nedá se oèekávat

•

56

jeho výrazné zvýšení. Pokud tedy nepøedpokládáme významnìjší import, musíme kalkulovat zhruba s tímto množstvím. Urèitý, aèkoli zøejmì nikterak dramatický (maximálnì nìkolik desítek procent) nárùst objemu demolic a tedy rovnìž demolièních odpadù lze pøedpokládat pouze v pøípadì výraznìjšího ekonomického oživení. Byl by však pouze projevem stavebního boomu, který by s sebou pøinesl vyšší poptávku po stavebních materiálech a výhodu vìtšího objemu dostupných sekundárních surovin tedy patrnì pøinejmenším vynuloval - soudì podle pomìru spotøeby stavebních hmot a produkce stavebního a demolièního odpadu však pravdìpodobnìji výraznì pøekonal. Potøeba stavebních materiálù na ménì nároèné aplikace je natolik velká, že bez vìtších obtíží pokr ytí jakéhokoli využitelného podílu domácí produkce stavebních a demolièních odpadù - onìch asi 4 miliónù tun - zajistí. Jakkoli je proto tøeba brát kvalitativní omezení využití sekundárních zdrojù v úvahu pøi rozhodování o jeho realizaci, pro celkovou materiálovou bilanci není rozhodující. Bariéry využívání sekundárních materiálù Míra recyklace stavebních a demolièních odpadù v Èeské republice postupnì stoupá. Tento rùst je však relativnì pomalý a pøedevším samotné absolutní hodnoty pomìrnì nízké: v roce 1998 dosáhla necelých 12 procent [141]. V roce 1999 a pøedevším prvních mìsících roku 2000 je ovšem zaznamenáván dramatický propad až na 6-10 procent [142]. Zemì tak v míøe recyklace již pøedstihuje nìkteré státy Evropské unie, kde je recyklace minimální, pokud vùbec existuje, pøedevším Øecko a Por tugalsko [143]. Míra využívání zpracovatelných kategorií odpadu, jak byly diskutovány výše, v jiných zemích, zejména Dánsku (81%), Nizozemí (90%) a Belgii (87%) [144] ovšem ukazuje, že potenciál je podstatnì vìtší. Na pøíkladu Kodanì, kde nespotøebované zùstává necelé jedno procento, vidíme, že využit mùže být prakticky vešker ý iner tní stavební a demolièní odpad. Témìø úplnému využití odpadu tedy nestojí v cestì technické pøekážky: rozdíl mezi poptávkou po ménì nároèných surovinách, kterou mohou recyklované odpady na rozdíl od silnì namáhaných aplikací pokrývat, a nabídkou odpadu diskutujeme výše. Rozhodující roli proto hrají bariéry kulturního a ekonomického rázu, v menší míøe potom právní a politické. Kontaminaci toxickými látkami a mísení rùzných druhù odpadu, které pøedstavují svého druhu technické limity, analyzujeme samostatnì. Kulturní bariéry: prùzkum stavebních firem v západních Èechách ukázal, že podle 70% dotázaných mají nejvìtší vliv na výbìr materiálu investor, architekt a projektant, podstatnì menší poèet respondentù (40%) uvádìl stavební firmy [145]. Pocit nedùvìry k nové, neobvyklé a „neovìøené“ surovinì „podezøelého“ pùvodu (koneckoncù je stále vnímána jako odpad), rozšíøený v tìchto profesních a prùmyslových skupinách, èasto orientaci na využití recyklátu brání. Konzervativní atmosféra úzce souvisí s nedostatkem informací, který má dva dùsledky. Pøedevším brání využití recyklátu: potenciální spotøebitelé, zvyklí nakupovat stavební materiál u tradièních producentù a obchodníkù - nikoli u recyklaèní linky èi na skládce - o nìm a jeho zdrojích jednoduše nevìdí. Zároveò však pøispívá k podvìdomým obavám z „nového“ zdroje.

57

•

Využití stavebních a demolièních odpadù v Kodani Jeden z nejkvalitnìjších systémù hospodaøení se stavebními a demolièními odpady v Evropì má Kodaò.

V dánské metropoli, velikostí srovnatelné s velkými èeskými mìsty (500.000 obyvatel), je recyklováno 90% tìchto odpadù (4,65 miliónu tun v roce 1995). Dosahuje se tak prakticky maximálního využití: jen jedno procento odpadu konèí na skládkách, zatímco 9% ve spalovnách - tato èást tedy neobsahuje žádné minerální složky. Ukládány jsou pøedevším nebezpeèné odpady, spalovány zejména døevo, plasty a nerecyklovatelný papír èi kartony. [146] Desetiprocentní podíl nerecyklovatelných složek ve stavebním a demolièním odpadu koresponduje rovnìž s èeskými zkušenostmi. Této míry recyklace se podaøilo dosáhnout za relativnì velmi krátkou dobu, bìhem let 1988-96. V roce 1988 èinil podíl využívaných odpadù pouze 16 procent (62.500 tun). Pozoruhodné je, že celkový objem produkovaného odpadu této kategorie za stejnou dobu vzrostl o 34 procent. [147] Pøibližnì 20% spotøeby štìrkopískù a stavebního kamene v Kodani je díky recyklaci nyní nahrazováno sekundárními zdroji. [148] Recyklace ale pøináší i další environmentální pozitiva. Rozmístìní recyklaèních zaøízení v blízkosti mìsta snížilo objem dopravy pøi pøepravì stavebních a demolièních odpadù o 80 procent (13,8 miliónu tunokilometrù za rok). Dalších 8 mil. tkm roènì se uspoøí díky využití lokální sekundární suroviny namísto dopravy primárního materiálu z tìžeben. Spotøeba paliva se tak sníží o 700.000 litrù roènì, což zhruba odpovídá spotøebì veškeré automobilové i veøejné dopravy ve mìstì za jeden den. [149] Maximálnì efektivní využití stavebního a demolièního odpadu v Dánsku umožòuje kombinace nìkolika ekonomických a legislativních nástrojù [150]: l

v zemi neplatí výslovný zákaz jakéhokoli skládkování stavebních a demolièních odpadù, ale ukládán smí být pouze takový odpad, který nelze bezpeènì využít. To ve svém dùsledku ukládání sekundárních surovin této kategorie na skládky vyluèuje.

l

se stavebními a demolièními odpady smí nakládat pouze držitelé licence, udìlované na základì environmentálního posouzení. Bez povolení se obejde doèasné umístìní mobilní recyklaèní linky na místì, kde probíhá demolice.

l

ukládání odpadu na skládky je zatíženo ekologickou daní. Menší sazba danì se vztahuje rovnìž na spalování, je diferencována podle toho, zda spalovna zároveò produkuje energii (78, respektive 63% oproti skládkování).

l

ekologickou daní je zatížena rovnìž tìžba pøírodní suroviny - štìrkopískù.

l

ministerstvo životního prostøedí podporuje celou øadu výzkumných, pilotních a demonstraèních projektù (celkem asi 160 od poloviny osmdesátých let), souvisejících s využitím stavebního a demolièního odpadu. Patøila mezi nì i napøíklad selektivní demolice domù èi výstavba budov z recyklovaného materiálu v nìkolika mìstech.

l

dvì soukromé instituce pracují s finanèní podporou státu jako informaèní støediska o stavebním a demolièním odpadu a jeho recyklaci.

Celková produkce stavebních a demolièních odpadù v Dánsku èiní kolem 10,7 mil. tun roènì [151]. Kodaò se na ní tedy podílí témìø polovinou.

Ekonomické bariéry: nejvýznamnìjší pøekážku, která stojí v cestì rozvoji recyklace stavebního a demolièního odpadu, ovšem pøedstavují ekonomické bariéry, pøedevším dvojí konkurence, které je recyklaèní prùmysl vystaven. Zøejmá je konkurence ze strany producentù primární suroviny. V souèasných podmínkách je recyklát již obvykle levnìjší, èasto o desítky procent, než pøírodní kamenivo. To

•

58

ovšem platí pouze v místech, kde se produkuje, tj. ve velkých mìstských aglomeracích a jejich bezprostøední blízkosti. I zde ovšem pùsobí kulturní a informaèní bariér y, diskutované výše. S pøibývající vzdáleností ale výraznì rostou dopravní náklady a využití sekundární suroviny tak ztrácí ekonomickou atraktivitu. Pøedevším využití ve venkovských oblastech je tak výraznì omezeno. To ovlivòuje mimo jiné mnohé infrastrukturní projekty, které vznikají mimo velká sídla a jež se na spotøebì stavebních surovin podílejí významnou mìrou. Zároveò ovšem provozovatelùm recyklaèních linek konkurují jiné zpùsoby využití odpadu, které je pøipravují o zdroj suroviny. Jsou v zásadì trojí: l

oficiální skládky

l

ilegální ukládání

l

semilegální využívání na „rekultivaèní“ projekty a „recyklace“.

Snaha majitelù skládek získat maximum odpadu brání jeho recyklaci. Paradoxnì je pro nì tento pøístup teoreticky dlouhodobì nevýhodný: skládky se zaplòují inertním odpadem, za jehož pøevzetí získávají - ve srovnání s odpadem komunálním - relativnì malou úhradu. Provozovatelé ovšem èasto preferují rychlé zaplnìní skládky a vybudování nové, což je stále ještì ekonomicky rentabilní. Pùvodci odpadù (pøevážnì stavební a demolièní firmy) jsou teoreticky zákonem vázáni nabídnout odpad pøednostnì k využití, v praxi je však tato povinnost obcházena èi ignorována. Nedostateèná evidence a skuteènost, že není „vyjasnìno rozdìlení zodpovìdnosti za vznik stavebních odpadù mezi stavebníkem, stavební firmou a pøepravcem“ [152] pøitom vyluèuje reálnou kontrolu èi postih. Podobným mechanismem recyklaci konkuruje rovnìž ilegální ukládání odpadu: jediný rozdíl oproti povoleným skládkám tkví v nižších provozních nákladech a vyšším riziku této èinnosti. Specifický problém potom pøedstavuje semilegální nakládání s odpady. Množství jich je pod záminkou terénních úprav èi rekultivací pøedevším starých tìžeben (pískovny, menší lomy) ukládáno v krajinì. Tato èinnost je za stávajícího právního režimu obtížnì postižitelná, nebo nelze jednoznaènì dokázat, že nesleduje deklarovaný úèel. Mnohé z tìchto provozù mají pøitom v praxi zjevnì charakter nezabezpeèených, ilegálních skládek. Podobný pøípad pøedstavuje „recyklace“, pøi které provozovatelé materiál podrobí omezenému pøepracování v drtièi, které umožní vyhnout se postihu za ukládání odpadu. Rozvoji recyklace rovnìž brání nedostatek investièních prostøedkù. Poøizovací cena mobilní recyklaèní linky o výkonu 150 t/hod. vèetnì nezbytného zaøízení se pohybuje zhruba mezi 12-26 milióny korun, u vìtších zaøízení adekvátnì stoupá. Legislativní bariéry: nezanedbatelnou pøekážku pøedstavuje pøedevším nedostatek technických norem, upravujících využití rùzných druhù recyklátu jako stavebního materiálu pro konkrétní úèely. To dále podporuje pocit nejistoty a rizika mezi potenciálními spotøebiteli. Mnohé regulace jsou však pøipravovány. Napøíklad Sdružení pro výstavbu silnic pøipravuje na zakázku ministerstva dopravy a spojù normy pro využití recyklátu v silnièním stavitelství.

59

•

Politické bariéry: pøekážku rozvoji recyklace v konkrétní lokalitì èasto pøedstavuje nesouhlas obcí s jejich situováním, motivovaný obavami z lokálních environmentálních dopadù. Hnutí DUHA je pøesvìdèeno, že kvalifikovaný souhlas obce by mìl být nezbytný ke zøízení takového provozu. Tento problém bude v øadì pøípadù možné pøekonat jednáním, zajištìním podrobných informací o zámìru a opatøeními, jež omezí negativa provozu na minimum. Kontaminace odpadu Kontaminace odpadu pøedstavuje zcela specifický problém. Objevuje se ve dvou podobách: l

pøímá kontaminace rizikovými látkami

l

mísení jednotlivých využitelných složek odpadu a kontaminace jinými inertními èi nerizikovými materiály.

Riziková kontaminace: kontaminace rizikovými látkami èiní odpad prakticky nevyužitelným. Spektrum kontaminantù je široké, nejèastìji jde o: l

izolace, vedení a jiné struktury z toxických èi jinak rizikových látek

l

materiály napuštìné èi potøené konzervaèními látkami, pojivy, barvami aj.

l

neúmyslnou kontaminaci: nebezpeèné odpady uložené èi zapomenuté v budovách, zneèištìní stavebních materiálù aj.

Do první skupiny patøí pøedevším azbest, který obecnì pøedstavuje nejvýznamnìjší rizikovou látku pøi zpracování stavebního a demolièního odpadu. Dalšími materiály tohoto druhu jsou nejrùznìjší aplikace PVC, olova (zejména potrubí), mìdi aj. Mezi látky aplikované v budovách patøí zejména formaldehyd, rùzné toxické barvy, pryskyøice, lepidla, PCB aj. [153]. Tyto látky jsou nejèastìji aplikovány na døevì nebo kovech, tedy materiálech, kterými se tato studie nezabývá. Pøesto je však nezbytné je pøi rekonstrukcích a demolicích brát v úvahu, navíc napøíklad bar vami mohou být natøeny i struktury z minerálních stavebních hmot. Koneènì potenciální odpady tvoøí velmi pestrou skupinu, do které patøí témìø cokoli od plechovek s barvami, pøes záøivky, baterie, nádoby s ropnými látkami až po pneumatiky. Specifickým pøípadem je kontaminace nejèastìji silnièních povrchù èi kameniva kolejového lože železnic úkapy ropných látek, která bývá tam, kde je to ekonomické, øešena omýváním. Vìtšinu tìchto látek ovšem lze likvidovat vhodným postupem rekonstrukce, úpravy nebo demolice stavby. Potenciálnì využitelné stavební materiály, které jsou nenapravitelnì kontaminovány, tvoøí podle zkušeností jen velmi malou èást odpadu: v Dánsku èiní podíl odpadù, jež nelze recyklovat ani spálit, pouhé 1%, ze kterého navíc kontaminované minerální složky tvoøí jen èást. Mísení inertních èi využitelných složek odpadu: podstatnì vìtší problém než kontaminace rizikovými látkami mùže v pøípadì nevhodného zacházení s odpadem pøedstavovat vzájemné mísení využitelných èi iner tních (tj. obecnì nikoli rizikových) složek.

•

60

Obvykle nepøedstavuje ohrožení prostøedí, ale mùže znehodnotit využitelný materiál, a to v podstatnì vìtší míøe, než toxické látky. Vìtšinou ale lze takové kontaminaci pomìrnì snadno pøedejít nebo ji odstranit. Opìt mùžeme identifikovat nìkolik kategorií: l

struktury spojující více využitelných materiálù

l

kontaminace nevyužitelnými materiály

l

mísení využitelných minerálních odpadù.

Nejèastìjším pøípadem první kategorie je železobeton. Ocelové pruty železobetonu lze - podobnì jako betonovou složku - využít, musí však být oddìleny. Tento problém bývá standardnì øešen: na recyklaèních linkách se železné prvky oddìlují a vytøiïují. Vìtší problém mùže pøedstavovat kontaminace nevyužitelnými iner tními látkami, napøíklad smísení odtìžovaného kameniva z podložních vrstev vozovek se zeminou. Dobré plánování a dodržování správných pracovních postupù tento problém do znaèné míry vylouèí. Smísení minerálního odpadu z demolice s rùznými odpady (nejèastìji døevo èi papír) spadá podle jejich charakteru do první nebo druhé kategorie. Cizorodé látky se obvykle odstraòují tøídìním v místì vzniku nebo na vstupu do recyklaèní linky. Vzájemné smísení jednotlivých využitelných minerálních látek je nejpravdìpodobnìjší pøi nevhodné manipulaci po rozbití struktur stavby, popøípadì po rozdrcení. Vhodná organizace práce mùže toto riziko prakticky vylouèit. Obecnì tedy kontaminaci využitelných materiálù vznikajících na staveništích a pøi demolicích zabrání: l

dobøe naplánovaný pracovní postup

l

kontrola jeho dodržování

l

vèasné tøídìní vznikajícího odpadu.

Opatøení ke zvýšení míry recyklace Nabízí se celá øada opatøení, podporujících míru recyklace stavebního a demolièního odpadu, od legislativních restrikcí, pøes pozitivní i negativní ekonomickou stimulaci, až po vzdìlávání a zajišování informací. Analýza efektivnosti jednotlivých nástrojù se musí opírat o dvì kritéria: l

zkušenosti ze zemí s vysokou mírou recyklace

l

vztah ke klíèovým bariérám negativnì ovlivòujícím míru recyklace a uplatnìní sekundárních surovin na èeském trhu.

61

•

Tab. 7. Opatøení zemí EU k podpoøe recyklace stavebního a demolièního odpadu

Zdroj: Symonds 1999 [154]

Nìkterá opatøení (poplatky ze skládkování, burzy odpadù, státem financovaný výzkum) k podpoøe recyklace odpadu existují rovnìž v Èeské republice, aèkoli nejsou zamìøena specificky na stavební a demolièní odpady. Je zjevné, že ne všechny nástroje jsou co do efektu srovnatelné. Platí to pøedevším pro rozdíl mezi administrativními èi ekonomickými opatøeními na jedné stranì a pozitivní podporou na stranì druhé. Zatímco první (omezení skládkování, danì) mají urèující vliv na trendy na trhu, druhá skupina postavení recyklaèního prùmyslu obvykle pouze marginálnì usnadòuje. V tìch zemích Evropské unie, které dosahují nejvìtší míry recyklace, jsou nápadnì èasto užívány tøi úèinné typy nástrojù: l

restrikce skládkování: nejèastìji jde o zákazy skládkování (Nizozemí) èi povinnost tøídìní nebo recyklace stavebního a demolièního odpadu (Dánsko, Belgie)

l

danì èi poplatky ze skládkování (Belgie, Dánsko, Nizozemí)

l

danì z tìžby primárních nerostných surovin (Dánsko).

V pøípadì Nizozemí by s ohledem na jeho specifické podmínky byla efektivnost pøípadné danì z tìžby problematická. Již od roku 1992 byla tìžba stavebního kamene

•

62

v Limbursku, která vzhledem ke kvalitám dotèeného území pøedstavovala nejvìtší environmentální zátìž, administrativní cestou zcela vylouèena, na celkové domácí produkci této suroviny se pøitom podílela 90-95 procenty [155]. Nizozemí významnou èást drceného kameniva importuje [156]. Z belgických regionù uplatòují nepøímou restrikci skládkování (povinnost tøídit nebo recyklovat) Vlámsko a Brusel, tedy ty, které dosahují vyšších hodnot recyklace [157]. Sociální

souvislosti

V souèasné dobì je v recyklaci stavebního a demolièního odpadu zamìstnáno asi 300500 lidí [158]. Prostou extrapolací bychom získali kolem 2.200-3.700 nových pracovních pøíležitostí pøi recyklaci 90% stavebního a demolièního odpadu. Tato kalkulace je ovšem velmi problematická. Za více realistický považujeme odhad kolem 300 nových míst, odvozený z potenciálního poètu recyklaèních linek. 6.2. Recyklace kolejového lože železnic Specifický pøípad recyklace demolièního odpadu pøedstavuje využívání kameniva z kolejového lože železnic pøi jejich modernizaci. Železnièní sí Èeských drah èítá kolem 9.430 km tratí. ÈD jsou významným spotøebitelem stavebního kamene. Surovina je aplikována v samotné dráze i ve stavbách, které nejsou pro železnici specifické, tedy v l

konstrukèních vrstvách samotné komunikace. Tvoøí je samotný železnièní svršek (kolejové lože), na který jsou pøipevnìny koleje, a jeho podklad, železnièní spodek.

l

materiálu pro výrobu betonových pražcù

l

betonových pr vcích staveb, které jsou souèástí drážního tìlesa (nástupištì, mosty, tunely, protihlukové zdi aj.)

l

úpravách a výstavbì rùzných staveb, které nejsou pro železnici specifické (železnièní budovy, povrchy nádražních prostor, ploty aj.).

S ohledem na ekonomickou situaci ÈD, která se projevuje mimo jiné výrazným útlumem stavebních aktivit, jsou práce prakticky omezeny na úpravy a modernizaci drážního tìlesa, navíc rovnìž velmi limitované. Rozhodující roli pro spotøebu suroviny proto hrají úpravy kolejového lože. V kolejovém loži tratí Èeských drah je podle hrubých odhadù vázáno asi 62 miliónù tun drceného stavebního kamene [159], tedy témìø dvojnásobek roèního objemu tìžby této suroviny. Jde proto o významný jednotlivý zpùsob využití stavebního kamene. Vysoké nároky znaènì namáhané komunikace vyžadují surovinu vysoké kvality, certifikaci k dodávání kameniva má v souèasné dobì jen kolem 40 lomù. V modernìjší výstavbì je jako základní surovina využívána specificky frakce 32-63, která se také nejvìtší

63

•

èástí podílí na objemu kamene uloženého v tratích. Nová surovina je zde potøeba pøi tøech druzích aktivit: l

bìžná údržba a opravy železnièního svršku

l

nová výstavba železnièních kolejí

l

rozsáhlejší investice do úprav kolejového lože, jako je výstavba koridorù.

Bìžné úpravy Pøi bìžné úpravì a opravách kolejového lože je kamenivo spotøebováváno ve tøech rùzných situacích [160]: l

èištìní kolejového lože, kontaminovaného odpadem z projíždìjících souprav

l

úprava výšky a smìru koleje a výhybek automatickými podbíjeèkami

l

údržba bezstykové koleje.

Finanèní situace Èeských drah negativnì ovlivòuje jakékoli investice do oprav a úprav železnic. Správa tratí stagnuje natolik, že ÈD byly nuceny na øadì úsekù zavést trvalé nebo doèasné omezení r ychlosti [161]. Na nìkolika regionálních tratích o celkové délce 55 km dokonce pøistoupily k dlouhodobým výlukám nebo zavedení tzv. nulového grafikonu, tj. zastavení pøepravy, na dalších tento scénáø hrozí [162]. Stejnì jako jiné druhy oprav, jsou proto i bìžné úpravy kolejového lože drasticky omezeny. Roènì se provádìjí na zhruba 50 kilometrech tratí [163]. Pøi èištìní štìrku, kdy je odstraòována rozdrcená nižší frakce materiálu, se jeho objem snižuje asi o ètvrtinu, zatímco zbývajících 75% se do drážního tìlesa vrací. Zkoumány jsou i možnosti využití jemnìjších frakcí kameniva z èásti tìchto odpadù [164]. Pøedpokládáme-li spotøebu v prùmìru kolem 5.400 tun kamene na kilometr jednokolejné, respektive 9.500 tun na kilometr dvoukolejné tratì [165], lze roèní spotøebu na opravy odhadnout na zhruba 270.000-480.000 tun pøírodního stavebního kamene roènì. S výjimkou materiálu z míst kontaminovaných ropnými látkami (výhybky) je ovšem odpadní kámen využíván na ménì nároèné úèely, jako je zpevòování lesních a polních cest. Nabídka bývá bez problémù pokryta lokální poptávkou [166]. Ve skuteènosti je tedy materiálová bilance bìžných oprav tratí víceménì vyrovnaná. Nová výstavba železnièních kolejí Výstavba nových kolejí Èeských drah se asi od zaèátku 70. let omezuje na obèasné budování pøeložek tratí v oblastech zasažených dùlní èinností. V roce 2000 by napøíklad mìly být zahájeny práce na pøeložce traového úseku Bøezno u Chomutova-Chomutov, který bude zbourán kvùli postupu hnìdouhelného lomu Libouš.

•

64

Návrh varianty státní politiky dopravních sítí, pøedložený Èeským a slovenským dopravním klubem, poèítal do roku 2010 ve dvou variantách s výstavbou 42, respektive 137 kilometrù nových tratí, pøevážnì rùzných spojovacích úsekù [167]. Vládou pøijatá verze však žádnou novou výstavbu nepøedpokládá. Pøíležitostná omezená výstavba krátkých úsekù železnièních kolejí jinými subjekty, než jsou Èeské dráhy (rùzné vnitrozávodní vleèky apod.), nehraje v celkové materiálové bilanci významnìjší roli. Obecnì však rovnìž výstavba vleèek poklesla, ménì vlivem ekonomické recese, pøedevším ale díky postupnému pøesunu nákladní dopravy z vlakù na kamióny. Výstavba koridorù Zcela specifický pøípad ovšem pøedstavuje výstavba železnièních koridorù. S cílem zajistit na vybraných tratích, které jsou souèástí kontinentálních koridorù, maximální rychlosti osobních vlakù 160 km/hod., pøedpokládá vládou v èervenci 1999 schválená politika rozvoje dopravních sítí s jejich modernizací. Do roku 2010 by mìly být modernizovány ètyøi tranzitní železnièní koridory. Práce na prvních dvou (Dìèín-Praha-Bøeclav, a Bøeclav-Pøerov-Petrovice u Karvinné) již byly zahájeny. V prvním pøípadì má být upraveno 388 km tratí z celkových 457 km délky koridoru, ve druhém 299 km z celkem 323 kilometrù. Celkový rozpoèet obou projektù, kter ý v dùsledku obtíží roste, èiní v souèasnosti celkem 73 miliard korun. Dokonèeny mají být v roce 2002, respektive 2005. [168] Zároveò bude zajištìna prùchodnost nìkterých klíèových železnièních uzlù, aby v budoucím koridoru nepùsobily jako brzdící prvek - napøíklad na I. koridoru pùjde o devìt uzlù. V této dekádì má být zahájena i dokonèena rovnìž modernizace dalších dvou koridorù, III., jehož výstavba zaène v roce 2003 a skonèí v letech 2006-2008, a IV., budovaného v letech 2006-2010. Celkem bude bìhem této dekády modernizováno kolem 1400 km železnièních, pøevážnì dvojkolejných drah. Pøedbìžnì se odhaduje, že v kolejovém loži tìchto tratí je uloženo asi 13,5 až 16 miliónù tun stavebního kamene [169]. Potøeba samotného I. koridoru èiní asi 4,9 mil. tun [170]. Projekt by tedy znamenal spotøebu znaèného objemu suroviny. Èeské dráhy ovšem v roce 1996 zahájily rozsáhlý projekt recyklace tohoto kameniva. Jde prakticky o jediný pøípad, kdy je u nás recyklována primární stavební surovina v nezmìnìném stavu, nikoli materiál z ní vyrobený (beton, živièná smìs, cihelná su). Podíl kameniva kolejového lože, které mùže recyklované kamenivo tvoøit, se liší podle nároènosti dráhy. Na málo namáhaných regionálních tratích mùže jít až o 100 procent. Na koridorech se daøí dosáhnout 50-60% podílu sekundární suroviny v železnièním svršku. [171]. Recyklované kamenivo je pøitom relativnì kvalitní, což vyniká zejména ve srovnání s èastými obtížemi, kterými jsou Èeské dráhy v posledních letech konfrontovány pøi využití primární suroviny. „Vìtší problémy byly a jsou s kvalitou dodávek nového kameniva“, konstatuje Nejezchleb [172]. Pro modernizaci kolejového lože se tak ušetøí asi 6,8-9,6 mil. tun stavebního kamene. Celková úspora je ovšem ještì vìtší. Dosavadní zkušenost ukazuje, že skuteèný odpad tvoøí pouze 15-20% kamene kolejového lože, zatímco zbývající surovinu (25-30%)

65

•

lze využít jako ménì kvalitní kamenivo železnièního spodku [173]. Recyklaèní projekt tedy povede k úspoøe 9,5 až 12 miliónù tun pøírodního stavebního kamene. Podobnì jako v pøípadì bìžných oprav železnièního svršku je rovnìž v tomto pøípadì odpadní kámen prodáván zájemcùm mimo ÈD pro ménì nároèné úèely, popøípadì využíván k úpravám staveništì. Celková materiálová bilance je tedy opìt víceménì vyrovnaná a dochází k další úspoøe pøírodního materiálu. Èeské dráhy využívají recyklace kameniva kolejového lože v maximální technicky možné míøe. Není zde tedy patrnì potenciál k dalšímu snížení spotøeby surovin. Projekt však pøedstavuje dobrý ilustrativní pøíklad využití možností primární úspory surovin. Vedle toho je možné pøírodní kamenivo do železnièního spodku substituovat recyklovaným betonem [174]. Stejnì tak lze tuto sekundární surovinu využít v jiných aplikacích na železnici, napøíklad ménì nároèných betonových stavbách.

•

66

7. Substituce nestavebními materiály V pøedchozí kapitole jsme diskutovali potenciál recyklace samotných stavebních materiálù - stavebních a demolièních odpadù. Vápence, stavební kámen a štìrkopísky, respektive hmoty z nich vyrábìné, je ovšem rovnìž možné nahradit jinými stavebními materiály. Právì potenciál substituce analyzuje tato kapitola. Spektrum možných substituentù je široké. Patøí sem prùmyslové odpady, tradièní i neobvyklé pøírodní materiály èi jejich produkty, zpracované odpady tìžby jiných nerostných surovin (uhlí). Zcela zde z pøehledu možných zdrojù vyluèujeme náhradu jinými nerostnými surovinami (s ponìkud atypickou a nepøíliš významnou výjimkou tradièního využití nepálených cihel). Hnutí DUHA není principiálním oponentem vzájemných substitucí nerostných surovin, apriorní zaøazení této možnosti mezi alternativy však nedává smysl, nebo v zásadì pøedstavuje srovnatelný environmentální dopad. 7.1. Odpady tepelných procesù Nejvýznamnìjším skupinu materiálù, které mohou stavební hmoty v øadì aplikací substituovat, pøedstavují odpady tepelných procesù - popílky, strusky, škvára, popeloviny ze spaloven odpadù aj. V Èeské republice jsou jich roènì produkovány milióny tun. Kvantitativnì je proto jejich potenciál prakticky srovnatelný se stavebními a demolièními odpady. Rovnìž využívány jsou podobným zpùsobem a èasto ve shodných aplikacích. Analýza tedy nutnì vede ke srovnávání obou skupin. Zdroje a druhy odpadù Ke spalování rùzných materiálù dochází v moderní ekonomice na øadì míst podstatnì odlišného charakteru. Zdaleka však není možné užívat ve stavební výrobì odpady ze všech tìchto zdrojù. Pøedevším zpracování hmoty z malých zdrojù brání limity technické (nevhodný charakter mnoha materiálù, zejména pokud jsou spalovány za nízkých teplot, rozdílné vlastnosti materiálu z rùzných zdrojù) i ekonomické (nevyplatí se odebírat malá množství odpadu, nestálé objemy produkce). Protože však pøevážná vìtšina tìchto odpadù vzniká ve velkých zdrojích, nemají tato omezení velký vliv na celkovou bilanci. Existují tøi hlavní zdroje využitelných odpadù z tepelných procesù: l

elektrárny a teplárny

l

metalurgický prùmysl

l

spalovny odpadu.

Elektrárny a teplárny: elektrárny a teplárny v Èeské republice produkují pøevážnou

67

•

vìtšinu odpadù spalovacích procesù. Tvoøí je dva typy materiálù: hrubé strusky (zrno 1-50 mm) a pøevažující jemnìjší popílky (0,003-1 mm). Typické je pro nì menší množství centralizovaných velkých zdrojù: vìtšinu z tìchto popelovin produkují tepelné elektrárny. Popílky a strusky vznikají pøi spalování z rùzných minerálních èástic v uhlí. Chemicky je tvoøí pøevážnì oxidy køemíku a hliníku. Determinující pro jejich vlastnosti je charakter paliva, místo zachycení odpadu a v neposlední øadì druh spalování. Vlastnosti paliva se mohou podepsat zejména na chemických charakteristikách odpadu. Ovlivòují tak mimo jiné míru jeho kontaminace rizikovými látkami (radioaktivní a toxické prvky) a obsah látek zpùsobujících korozi stavebního materiálu, napøíklad síranù èi chloridù. Pøi klasickém spalování vzniká za teploty kolem 1200 °C jemnìjší popílek, zachycovaný v odluèovaèích, a hrubá struska, která se usazuje ve spodní èásti kotle, popøípadì smìs - popel. Odlišný charakter fluidního popílku a ložového popela z fluidních kotlù je podmínìn nižší teplotou spalování (asi 850 OC) a skuteèností, že odsiøovány zde nejsou kouøové plyny, nýbrž vápenec bývá pøidáván k palivu. Produkty spalování ve fluidních kotlích (FPP) proto vykazují vìtší variabilitu a obsahují až desetkrát více CaO a SO3 - právì podíl vápníku je pøitom vedle obsahu rizikových látek nejvýznamnìjší chemickou charakteristikou popelovin. Rovnìž relativní podíl hlavních složek materiálu (SiO2 a Al2O3) je menší, èiní pouze kolem 60% hmoty, zatímco u klasického spalování asi 80 procent [175]. V roštových kotlích vzniká hrubá škvára. Pøedevším její nižší frakce obsahují vìtší množství vyluhovatelných látek, bývá rovnìž pórovitá. Vlastnosti se mohou zlepšit pøi dlouhodobém, alespoò nìkolikamìsíèním skládkování [176]. Energetické popeloviny mezi produkty spalovacích procesù v Èeské republice výraznì pøevažují: roènì jich je produkováno pøes 9 miliónù tun [177]. Evidence odpadù uvádí asi 5,5 miliónu tun, mezi nedostatky patøí mimo jiné diskutovaná chybìjící produkce mìlnické elektrárny (viz kap. 6.1.). ÈEZ se na tomto množství podílí více než 6 milióny tun. Ve svých 10 tepelných elektrárnách má instalovaný výkon pøes 6400 MW, z toho témìø 500 MW v sedmi fluidních kotlích [178]. Ani význam tepláren ale není zanedbatelný. V roce 1998 vyrobily významnìjší z nich pøes 1,2 miliónu tun klasických popelovin [179]. Rapidnì roste pøedevším objem produkovaných fluidních popílkù: v roce 1998 jich teplárny vyrobily 500.000 tun [180], roku 2000 zøejmì pøekroèí milión tun [181]. Metalurgické strusky: metalurgické strusky jsou vedle energetických popelovin druhým významným odpadním materiálem. Vysokopecní strusky charakterizuje pøedevším vysoký obsah CaO. Produkovány jsou ve vysokých pecích pøi tavení vsázky železné rudy a vápencù. Teploty ve vysokých pecích ještì pøesahují hodnoty elektrárenských kotlù (až 1500°C). Ocelárenská struska vzniká pøi výrobì tavení surového železa na ocel. V Èeské republice roènì vznikají asi 1-2 milióny metalurgických strusek - podle evidence odpadù asi 1,4 mil. tun -, z toho je recyklováno asi 800.000 tun. Nevyužitý potenciál by tedy podle konzer vativního odhadu mohl èinit asi 500.000 tun. Øada producentù vèetnì tøech nejvìtších, soustøedìných na Ostravsku - Vítkovic, Tøineckých železáren a Nové Huti - zajišuje jejich minimálnì èásteènou recyklaci a prodej jako sekundární kamenivo, a již sama, nebo prostøednictvím subdodavatelù.

•

68

Další øádovì stovky miliónù tun leží na starších haldách. Odhaduje se, že u nás je uloženo kolem 440 miliónù tun vysokopecní strusky a srovnatelné množství ocelárenské [182]. Rovnìž jejich pøetìžování je možné, realizuje jej napøíklad kladenská spoleènost Destro. Produkce je podobnì jako u elektrárenských popílkù koncentrována na nìkterá pomìrnì malá území. Produkty spaloven odpadù: využití popílkù a škváry ze spaloven je omezeno jejich vlastnostmi. Škvára èasto vykazuje vlastnosti nevýhodné pro stavební výrobu, pøedevším vysokou rozpadavost. Navíc tyto odpady obsahují nadlimitní množství toxických látek, jak ukázala napøíklad studie potenciálu výroby umìlého kameniva z popílku brnìnské spalovny [183]. Rovnìž ministerstvo prùmyslu a obchodu je názoru, že tyto odpady „nelze zatím z ekologických dùvodù...k využívání doporuèit“ [184]. Slévárenské písky: použité slévárenské písky mohou být regenerovány a znovu využity k pùvodnímu úèelu. Recyklováno je tak u nás kolem 35%, aèkoli potenciál je podstatnì vyšší [185]. Nevyužitou èástí tohoto odpadu lze ovšem substituovat také stavební štìrkopísky, napøíklad v betonu, jako filery do asfaltových smìsí èi ve vápenopískových cihlách [186]. Využití odpadù Zpùsobù, kter ými mohou odpady spalovacích procesù substituovat pøírodní stavební suroviny, je celá øada. Rozlišit je lze pøedevším podle formy, v jaké je odpad aplikován. Diskutujeme je proto podle toho, zda je o: l

využití v surovém stavu nebo ve smìsi s jinými látkami

l

surovinu k výrobì konvenèních stavebních hmot (cement, beton)

l

surovinu k výrobì umìlého kameniva.

Pøímé využití odpadního materiálu ve stavebnictví Tepelnými odpady v surovém, neupraveném stavu lze ve stavebnictví substituovat kamenivo, jehož rùzným frakcím se svými vlastnostmi - zrnitý inertní materiál - podobají. Specifické charakteristiky v nìkterých pøípadech možnosti jejich využití do jisté míry limitují, jiné však v nìkterých pøípadech naopak ponìkud rozšiøují. Popílky a elektrárenské strusky: mohou být užívány jako náhrada štìrkopískù pro zásypový èi podsypový materiál rýh, povrchù i budov nebo jiných staveb (napøíklad opìr mostù) a k obsypùm inženýrských sítí. Kvalitativní požadavky stavby tu nehrají rozhodující roli. Popílek s pøímìsí cementu nebo vápna mùže tvoøit i stabilizované podkladní vrstvy komunikací. Experimenty ve Velké Británii ukázaly, že optimální složení pøedstavuje smìs s cementem, ve které popílek tvoøí témìø 88 procent [187]. Tyto smìsi mají ovšem význam spíše jako zpùsob likvidace odpadu. Nenahrazují totiž obvykle drcený stavební kámen nebo štìrkopísky, nýbrž zeminy. Významnìjší je proto použití podobných smìsí právì ke stabilizaci zemin, které umožòuje uspoøit cement èi vápno. Zejména výrazná je

69

•

tato úspora u fluidních popílkù, které obsahují volné vápno, což umožòuje podíl pojiva dále snížit. Jistou pøekážku pøedstavuje nevýhodné granulometrické složení tìchto materiálù, které vyplývá již z jejich charakteru. Tento problém lze alespoò èásteènì øešit tím, že nejsou používány samotné, nýbrž v kombinaci s pøírodní surovinou. Zde naopak popílky mohou zajistit vítané zlepšení jejich vlastností, nebo pøípadnì doplní deficitní jemnìjší frakce a zlepší tak køivku zrnitosti. Ekonomickou i konstrukèní výhodu pøedstavuje rovnìž malá objemová hmotnost, pozitivem je také vyšší pevnost. Koncentrované popílkové samotuhnoucí suspenze (KOPOS): obsahují jako základní složky popílek a vodu, pøípadnì doplnìné pojivy èi dalšími pøísadami. Substituovat mohou štìrkopísky èi stavební kámen, pøi volbì sekundárního materiálu jako pojiva rovnìž cement nebo vápno. Smìs je nejèastìji využívána k vyplòování podzemních prostor - opuštìných štol a šachet. Zároveò ovšem mùže sloužit pro oblev vedení inženýrských sítí jako náhrada obsypù pøírodními štìrkopísky. Nezanedbatelným pozitivem v tomto pøípadì je, že lehèí materiál nezpùsobuje, na rozdíl od primárního kameniva, tvarovou deformaci plastikových potrubí [188]. Další možné zpùsoby využití jsou podkladové konstrukèní vrstvy silnièních komunikací a podobných pevných povrchù (parkovištì, chodníky, cesty a stezky, vnitøní komunikace továren, odstavné plochy), mìlké základy budov, izolaèní vrstvy na skládkách odpadu aj. Po pøidání jemné frakce kameniva (0-4), které lze substituovat odpadními surovinami, mùže KOPOS v ménì nároèných aplikacích vèetnì podkladních vrstev podlah, komunikací a podobných ploch nahradit prosté betony [189]. Pojivem mùže být cement nebo vápno èi jiné, odpadní látky, napøíklad odpadní vápenné hydráty z prùmyslu, odprašky z tìžby stavebního kamene a metalurgického prùmyslu a odpadní kaly [190]. V Èeské republice je smìs KOPOS úspìšnì používána relativnì bìžnì v rùzných aplikacích od roku 1985. Produkuje ji øada výrobcù [191]. Kamenivo zpevnìné popílkovou suspenzí (KAPS): kostra tvoøená hrubšími frakcemi (nejèastìji 32-63) drceného stavebního kamene, prolévaná homogenizovanou smìsí vody, klasického popílku a pojiva (cement nebo vápno), popøípadì fluidního popílku a vody [192]. Minimální dávka pojiva je 5-15%, maximální dávka by v pøípadì vápna nemìla pøekroèit 17 procent [193]. KAPS nahrazuje jiné prolévané konstrukèní vrstvy používané v tìlesech vozovek, ve kterých výplòovou smìs obvykle tvoøí cementové malty (napøíklad vibrocem), popøípadì substituuje beton [194]. Díky vìtší pevnosti navíc mùže dojít k úspoøe kameniva v živièném povrchu, jehož síla mùže být pøi použití KAPS redukována [195]. Na málo namáhaných stavbách, jako jsou odstavné plochy, prozatímní komunikace na staveništích, v dolech èi v zemìdìlství, mùže KAPS tvoøit i kr ycí vrstvu [196]. Dochází tak k urèité úspoøe pøírodních surovin. Vysokopecní a oceláøské strusky: podle frakcí mohou být využívány jako substituent drceného stavebního kamene a štìrkopískù v celé øadì aplikací, vèetnì pomìrnì nároèných. Rùzné frakce se hodí do betonu, konstrukèních vrstev silnièních komunikací, plání a jiných podložních vrstev nejrùznìjších staveb, i jako zásypový materiál napøíklad k obsypùm inženýrských sítí. Na severní Moravì bývají v menším množství používány

•

70

dokonce i do kolejového lože železnièních tratí, tato aplikace je však omezena na ménì namáhané regionální dráhy [197]. Ocelárenským struskám dává ponìkud specifické postavení jejich pomìrnì vysoká objemová hmotnost, dokonce ponìkud vyšší než u pøírodního kameniva. Ztrácejí proto výhodu lehkého materiálu, významnou pøedevším u budov. Význam metalurgických strusek zvyšuje i skuteènost, že v regionu, do kterého je jejich výroba u nás koncentrována (Ostravsko), je zároveò deficit dostupných zdrojù pøírodního stavebního kamene a štìrkopískù. Jen místní betonárny spotøebují roènì kolem 550.000 tun kamene [198]. Možné je úplné využití vysokopecních strusek, bìžný standard kvalitní recyklace se pohybuje kolem 95 procent [199]. Problém pøestavuje pouze odpad z elektrických obloukových pecí, který obsahuje pøíliš mnoho volného vápna, nemá homogenní složení v prùbìhu vypouštìní a obsahuje pøíliš mnoho tìžkých kovù, z 85% proto konèí na skládkách [200]. Škváry: využití škvár je limitované. Teoreticky mohou substituovat štìrkopísek a drcený stavební kámen. Aplikace však významnì omezují jejich vlastnosti: pórovitost (a z ní vyplývající riziko rozpadavosti) a èastý znaèný obsah vyluhovatelných toxických èi korozivních látek. Zatímco korozivní látky a struktura materiálu snižují kvalitu výrobku èi stavby, kontaminace toxickými látkami pøedstavuje nepøijatelné environmentální riziko.

Destro Kladno: zpracování haldy vysokopecní strusky Spoleènost Destro provozuje v Kladnì drtící a tøídící linku, na které zpracovává haldu vysokopecní strusky. Na tuto èinnost pøešla poté, co po ukonèení výroby oceli v Poldi Kladno ztratila zdroj pùvodního materiálu - ocelárenské strusky. Odpady byly na haldu vyváženy do roku 1965. Její obsah je odhadován na 7 miliónù tun [204]. Zhruba 90 procenty se na nìm podílí vysokopecní strusky, zbytek tvoøí popílek, odpadní šamot, magnezit a zbytky surového železa (0,5-1%) [205]. Linka se dvìma stupni drcení a tøídìní haldu pøepracovává na stavební materiál. Vysokopecní strusky drtí na kamenivo rùzných frakcí, kterého roènì produkuje kolem 125.000 tun, tedy množství odpovídající zhruba jednomu prùmìrnému kamenolomu. V samotné výrobì je zamìstnáno 16 lidí, pøípadné zvýšení kapacity by adekvátnì vytvoøilo další pracovní místa [206]. Nejvìtší èást - mezi 80 a 90 procenty - drcené strusky pøevážnì hrubších frakcí odebírají stavby silnic [207]. Jemné frakce nejèastìji konèí jako obsypy inženýrských sítí. Použitelná je rovnìž v cementárnách [208], jako plnivo do betonu - v lehkých betonech by její aplikace navíc umožnila ušetøit cement - èi kamenivo pro kolejové lože drah. Materiál dosahuje vysoké kvality. Jeho vlastnosti jsou srovnatelné, v nìkterých pøípadech i lepší, než u drceného kameniva. Výhodou je pøitom ponìkud nižší objemová hmotnost. Prakticky jedinou významnìjší aplikací, ve které je jeho použití vylouèeno, jsou živièné smìsi. Zároveò Destro na svou linku výjimeènì dováží èerstvou strusku z Mníšku pod Brdy a Žïáru nad Sázavou, objemy však nepøekraèují 100 tun za rok. Každoroènì také recykluje menší množství (kolem 10.000 tun) stavebního a demolièního odpadu. [209] Vedle toho spoleènost v roce 1996 vybudovala další linku na haldì železárny v Hrádku u Rokycan, kterou pozdìji prodala jejímu majiteli. Podobný významný zdroj na Kladensku pøedstavuje Buštìhradská halda. Celkem obsahuje kolem 23 miliónù tun materiálù, z toho kolem 3,5 miliónu tun (15%) vysokopecních strusek, 4,9 miliónu tun (21%) strusky ocelárenské a 4,3 miliónu tun (19%) popílku z teplárny [210]. Nejatraktivnìjší materiál pøedstavuje ocelárenská struska [211].

71

•

Výroba stavebních hmot Popílky mohou substituovat primární suroviny nebo z nich vyrábìné materiály pøi výrobì stavebních hmot. Cement: vysokopecní strusky jsou tradiènì využívány pøi výrobì cementu. Slínek tvoøí v prùmìru jen kolem 74% smìsi materiálù využívaných pøi výrobì v èeských cementárnách [201]. Zbytek tvoøí pøevážnì právì vysokopecní strusky, doplòované popílky, energosádrovcem, chemosádrovcem aj. Od poloviny 40. let èeské cementárny spotøebovaly pøes 60 miliónù tun granulované vysokopecní strusky [202]. Potenciál pro substituci slínku je však již prakticky saturován. Navíc výrobci èerstvou èeskou produkci tohoto materiálu díky poklesu hutnické výroby témìø bezezbytku využívají a zdroje vysokopecní strusky jsou „pøedmìtem konkurenèních bojù mezi cementárnami“ [203]. Možná je ovšem výroba popílko-struskoportlandských cementù, do kterých je vedle strusky pøidáván rovnìž popílek. Celkový podíl popelovin v materiálu by nemìl pøekroèit 31 procent [212]. Vápno: rovnìž pøi výrobì vápna mohou být popeloviny - spoleènì s recyklovanou cihelnou drtí - použity k substituci primární suroviny. V Nìmecku jsou vyrábìna umìlá hydraulická vápna, ve kterých pøírodní vápno podle zpùsobu využití (vnitøní vs. vnìjší omítky) tvoøí pouhých 10-25% smìsi, zatímco popílek a struska dohromady 40, respektive 65 procent [213]. Beton: výroba betonu pøedstavuje jednu z nejvýznamnìjších potenciálních možností využití odpadù spalovacích procesù u nás. Popílky a strusky mohou v betonu substituovat nejen kamenivo (štìrkopísek, drobné frakce drceného stavebního kamene), ale rovnìž cement. Umožòují to jejich hydraulické vlastnosti, zatímco chemické složení konkrétní popeloviny hraje obvykle spíše druhotnou, až marginální roli. Také náhrada cementu je u nás v praxi využívána již øadu let, zdaleka však ještì nikoli v míøe, kterou umožòuje technický potenciál. Bár ta et al. konstatují, že „[v] bìžných betonových konstrukcích bytových, obèanských a inženýrských staveb lze na základì zkoušek pøímìs popílku uplatnit z technického hlediska témìø všude“ [214] V Èeské republice je do betonu pøidáváno asi 70.000 tun popílku roènì [215]. Spektrum hodnot, ve kterých se obsah popílkù v betonu mùže pohybovat, je pomìrnì široké. Nejèastìji se používá 30-60 kg popílku na m3 betonu [216]. Optimální dávka podle souèasných zkušeností ovšem èiní zhruba 80-100 kg/m3. Který materiál v jaké míøe nahradí, je otázkou konkrétní receptury, celkový objem použitých popelovin však pravidla pro dávkování musí respektovat. Experimenty však ukázaly, že kvalita betonu se nesnižuje, ani pokud je popílkem substituováno až 50 procent cementu, tedy vìtšinou více než 100 kg/m3 [217]. Pøímá spotøeba popílku v èeském betonáøství by tedy technicky mohla pøekroèit 600.000 tun roènì a substituovat odpovídající množství cementu. Ve srovnání s klasickým betonem vykazuje materiál obsahující popílek výraznì kvalitnìjší hodnoty nìkterých charakteristik. Pøes pomalejší tuhnutí vykazují zralé struktury vyšší pevnost. Pucolánové reakce, ke kterým dochází mezi èásticemi popílku a CaOH, vytváøejí stabilní vazby a zvyšují tak trvanlivost betonu a jeho neprostupnost, která se

•

72

dále odráží ve vìtší odolnosti vùèi korozivním látkám, zvláštì významné u zpevnìných betonù. Sférické èástice popílku zvyšují mobilitu èerstvé betonové smìsi a zlepšují tak její zpracovatelnost. Substituce èásti cementu popílkem rovnìž snižuje množství hydrataèního tepla uvolnìného pøi tuhnutí betonu a redukuje tak riziko vzniku prasklin. Tento efekt je zvláštì pozitivní pøedevším tam, kde je stavební hmota užívána ve velkých masách, napøíklad u vodohospodáøských projektù. Pórobetony: v pórobetonech dochází k úspoøe surovin vlastnì dvìma cestami: odlehèením (toto téma diskutujeme v kapitole 7.3.) a pøípadným použitím popílkù jako plniva namísto pískù. Využití této technologie je u nás ovšem spíše na ústupu: k významnému propadu došlo poté, co spoleènost Hebel pøevedla závod v Horních Poèáplech na pískovou technologii. Ze šesti továren vyrábìjících pórobeton jej dnes využívají pouze tøi (Poøíèí u Trutnova, Ostrava - Tøebovice, Most - Kopisty), jejichž podíl na domácím trhu èiní asi 20 procent [218]. Pøípadné použití fluidních popílkù, obsahujících volné vápno, by navíc umožnilo nahradit nejen plniva, ale èást pojiv [219]. Spektrum použití pórobetonu je pomìrnì široké, patøí sem nosné i výplòové prvky v obytných i prùmyslových stavbách. Dobré izolaèní schopnosti a nízká objemová hmotnost, která se pohybuje od 300 do 1200 kg/m3 [220], vyvažují nìkteré horší mechanické vlastnosti. Potenciál úspory pøedevším štìrkopískù je zde tedy pomìrnì znaèný. Limitován je pøedevším kapacitou závodù s popílkovou technologií. Jeho využití tedy vyžaduje zejména investice do nových výrob, popøípadì zmìnu technologie tìch stávajících, které ovšem do znaèné míry brání skuteènost, že èasto jde o závody, které byly v posledních letech se znaènými náklady modernizovány. Malty: popílky mohou substituovat plniva (štìrkopísky, jemné frakce drceného stavebního kamene) i pojiva (cement, vápno) pøi výrobì maltových smìsí. V nìkterých pøípadech i zlepšují jejich vlastnosti. Živièné smìsi: popeloviny mohou být využívány pøi výrobì živièných smìsí a substituovat v nich plnivo - stavební kámen èi štìrkopísek, pøípadnì i vápencovou mouèku. Cihláøská výroba: popílky jsou využívány jako ostøivo do cihel (podobnì jako napøíklad odpad z výroby skelných a minerálních vláken, uhelný prach aj.) a pøedstavují jeden z druhù odpadù, které tak mohou nahrazovat štìrkopísky. Umìlá kameniva Zcela specifický pøípad pøedstavuje využití popílkù k výrobì umìlého kameniva, které mùže substituovat stavební kámen. V Èeské republice je v souèasnosti vyrábìno výhradnì z jiných odpadních materiálù - jílù, získávaných ze skrývky pøi povrchové tìžbì hnìdého uhlí (viz kapitola 7.2.). Umìlé kamenivo vyrábìné z popílkù lze rozlišit podle technologie produkce. Spékání: kamenivo se z popílku vypaluje na roštu. Palivo zde tvoøí zbytky spalitelných èástic, které jsou v surovinì obsaženy (technologie samovýpalu vsázky), popøípadì navíc pøidávané jemnì mleté uhlí. Hmota, která obsahuje pøedevším popílek a vodu, se na roštu škvaøí a po vychladnutí drtí.

73

•

Úplným samovýpalem vsázky lze vyrábìt umìlé kamenivo cinispor, poloprovozní experimenty s jehož výrobou byly zaèátkem 90. let podnikány v Brnì. Zkoušky ukázaly, že kvalitní materiál lze využívat i k výrobì pøedpjatého betonu. [221]. Zdaleka nejvìtším projektem výroby umìlého kameniva z popílkù byla však linka na produkci agloporitu, zøízená u elektrárny Dìtmarovice. Pokusy s produkcí tohoto materiálu zaèaly již poloprovozem v roce 1967, po kterém následovala prototypová ovìøovací linka, spuštìná v roce 1976 v Oslavanech. Pokusem o skuteènou masovou prùmyslovou výrobu byla ale až továrna v Dìtmarovicích, která zahájila produkci v roce 1983. Pùvodnì plánovaná kapacita mìla èinit 300.000 m3/rok - provoz by tedy nahrazoval tìžbu asi 800.000 tun pøírodního stavebního kamene -, tìchto hodnot však v praxi nikdy nedosáhla, reálný výkon se pohyboval kolem jedné poloviny [222]. V roce 1994 ji ÈEZ pro obtíže s rentabilitou uzavøel. Do této skupiny patøí rovnìž v zahranièí pomìrnì bìžnì vyrábìné umìlé kamenivo Lytag. ÈEZ zvažoval jeho výrobu v mìlnické elektrárnì, pro nerentabilitu však projekt nerealizoval [223]. Zpevòování za studena: zcela bez jakéhokoli ohøívání lze vyrábìt umìlé kamenivo z popílku s pøímìsí 10-14% cementu. V 60. letech takovou linku provozovala Prefa Brno, byla však zastavena. V 90. letech tuto technologii zkoušel brnìnský Výzkumný ústav stavebních hmot [224]. Nízkoteplotní ohøev: za teploty kolem 80-90°C se vyrábí umìlá kameniva aaderlite. K popílku musí být pøidáváno pojivo, obvyklý cement nebo vápno však lze substituovat odpadním energosádrovcem [225]. Bár ta et al. [226] zpracovali marketingovou studii uplatnìní kameniva aaderlite v západoèeském regionu. Dospìli k závìru, že v šedesátikilometrovém okruhu kolem Plznì, kde roèní spotøeba stavebního kamene a štìrkopískù èiní asi 800.000 tun, reálný technický potenciál spotøeby tohoto materiálu mírnì pøevyšuje 100.000 tun, pøi stávajících cenových relacích potom zhruba polovinu. Studie ovšem pracovala se stávající úrovní prùmyslové kultury a nekalkulovala tedy s vlivem pøípadného cíleného informaèního pùsobení. Tato skuteènost je dùležitá proto, že pomìrnì únosné ceny 193 Kè/tunu, tedy asi 110 Kè/m3, by linka dosahovala pøi odbytu 160.000 tun [227]. Výroba ovšem vyžaduje blízkost dostateènì velkého zdroje sekundární suroviny. Studie možné výroby umìlého kameniva z popílku spalovny v Brnì ukázala, že vedle toxicity pøedstavuje pøekážku rovnìž pøíliš malá roèní kapacita asi 17.000 tun kameniva [228]. Umìlá kameniva z popílkù mohou pøírodní surovinu substituovat v širokém spektru aplikací, vèetnì øady takových, kde surové popeloviny nelze použít. Jejich kvalita, napøíklad pevnost z nich vyrábìného betonu, je srovnatelná s pøírodní surovinou. V øadì charakteristik dokonce vykazují lepší vlastnosti: mají podstatnì nižší relativní hmotnost, což pøedstavuje významné pozitivum nejen pøi transpor tu, ale pøedevším konstrukèní výhodu ve strukturách staveb; vìtší schopnost izolovat teplo; sférický tvar omezuje dodateèné sesedání vrstev materiálu. V pøípadì použití fluidních popílkù není nezbytné k sekundární surovinì pøi výrobì umìlého kameniva pojiva dodávat a dochází tak k další úspoøe pøírodních surovin. Výrobek pøitom dosahuje více než dvojnásobné pevnosti [229].

•

74

Potenciál využití Technický potenciál zpracování tepelných odpadù v Èeské republice se blíží objemu jejich produkce. Jen malé množství tìchto materiálù není kvùli jejich vlastnostem možné využít. Omezení pøedstavuje zejména obsah rizikových látek, zvyšující toxicitu nad limitní hodnoty, a v nìkter ých pøípadech rozpadavost èi jiné nepøíznivé vlastnosti. Vylouèeny tak bývají pøedevším škváry a produkty spaloven odpadù. V souèasnosti je ve stavebnictví tím èi oním zpùsobem využíváno kolem 10% domácí produkce popelovin z klasických kotlù, které v celkovém objemu pøevažují. Vìtšina je odkládána do dolù a na rekultivované plochy. Naproti tomu napøíklad v Nizozemí je míra recyklace 100% - by popílky ani zde nejsou využívány výluènì ke stavebním úèelùm. [230] Na rozdíl od stavebních odpadù je využití omezeno pøedevším tím, že popílky a energetické popeloviny vùbec mohou v neupraveném stavu nahrazovat pouze nìkteré aplikace drobných frakcí kameniva. Aèkoli statistická data, která by to mohla potvrdit nebo vyvrátit, neexistují, je zøejmé, že k tìmto úèelùm nelze v èeské ekonomice kolem 9 miliónù tun popelovin (což díky rozdílným objemovým hmotnostem znamená substituci podstatnì vìtšího množství pøírodní suroviny) pøi dnešní spotøebì stavebních hmot využít. Navíc znaèná množství drobných frakcí obsahují rovnìž další sekundární materiály. Ani potenciální spotøeba pro výrobu betonu, malt a dalších stavebních hmot èi do stabilizací, prolévaných konstrukèních vrstev vozovek aj. není taková, aby bylo realistické oèekávat využití popelovin dosahující takového objemu. Výzkumný ústav maltovin odhaduje, že ve všech tìchto aplikacích lze využít maximálnì 30% èeské produkce popelovin - tedy asi 3 milióny tun -, z toho asi jednu až dvì tøetiny v nezpracovaném stavu [231]. Tuto bilanci ovšem podstatnì mìní možnost pøepracování na umìlé kamenivo. Jeho teoretický technický potenciál je díky širokému spektru aplikací, ve kterém mùže substituovat pøírodní suroviny, mimoøádný. Díky nízké mìrné hmotnosti pøedstavuje napøíklad aaderlit, získaný pøípadným zpracováním 5 miliónù tun popílku, ekvivalent necelých 13 miliónù tun stavebního kamene, respektive adekvátnì menšího množství štìrkopískù. Otázkou je, nakolik lze tento enormní potenciál využít. V cestì mu stojí øada bariér. Oèekávat bìhem nìkolika let dosažení podobného objemu výroby a spotøeby umìlého kameniva není realistické. Za bìhem této dekády bez vìtších obtíží uskuteènitelné považujeme s podmínkou zmìny ekonomického prostøedí nahrazení asi 4 miliónù tun pøírodní suroviny. Bariéry využívání odpadù Odpady spalovacích procesù jsou využívány již po desítky let. Pøesto, podobnì jako v pøípadì stavebních a demolièních odpadù, zùstává znaèná propast mezi potenciálem recyklace a její skuteènou mírou. Recyklováno je pouze kolem 10 procent [232]. Rovnìž ve srovnání s nìkterými jinými evropskými zemìmi je míra využití u nás pomìrnì nízká: napøíklad ve Velké Británii se pohybuje kolem 40 procent [233]. Podobné jsou také pøíèiny, mezi kterými dominují ekonomické a kulturní bariéry. Charakter pøekážek je u tepelných odpadù ponìkud komplikován variabilitou využívaných materiálù, které nejsou aplikovány jen v pùvodní formì, ale rovnìž pøepracova-

75

•

né (umìlá kameniva, popílkové suspenze). To významnì ovlivòuje napøíklad náklady na výrobu toho kterého materiálu. Kulturní bariéry: fenomén konzer vativního pøístupu k volbì materiálu a nedùvìr y k inovacím hraje prakticky identickou roli jako v pøípadì stavebních a demolièních odpadù. Rovnìž zde je hlavní pøíèinou nedostatek informací, obavy a podvìdomá inklinace k tradièním surovinám. Právì v pøípadì umìlých kameniv, potenciálnì využívaných i v relativnì nároèných aplikacích, ve velkém množství a pøitom pomìrnì odlišných od konvenèního materiálu, pøedstavují kulturní bariéry významnou pøekážku. Ekonomické bariéry: vìtšina odpadù spalovacích procesù, které nejsou recyklován, konèí v èeských podmínkách v zavážkách a rekultivaci dùlních prostor. Podle zákona tedy nejde o skládkování. Konkurenci ze strany skládek tedy pøípadné využití èelí jen minimálnì. Vìtší problém pøedstavují konkurenèní zdroje pøírodní suroviny. Vedle kulturních a informaèních bariér jsou hlavní pøíèinou malého zájmu ceny, podmínìné dopravními náklady. Pøeprava popelovin na vìtší vzdálenosti není za souèasných podmínek (ceny paliv a pøírodní suroviny) rentabilní. V nìkterých pøípadech mohou cenu významnì ovlivnit rovnìž náklady na zpracování odpadu. Nejvýznamnìjší pøípad pøedstavuje opìt umìlé kamenivo, využívané ve výraznì upravené formì. Kalkulace ÈEZ ukázaly, že náklady na výrobu lytagu v Mìlníku by byly o 30% vyšší než cena pøírodního kameniva [234]. Legislativní bariéry: technické pøekážky využití odpadu se ve skuteènosti èasto omezují jen na absenci certifikace èi norem na aplikaci pøíslušného materiálu. Napøíklad ÈEZ považuje za využitelných zhruba 85% svých popelovin, oèekává však, že po vydání norem na popílek z fluidních kotlù se tento podíl zvýší asi na 90-95 procent [235]. Na øadu zpùsobù využití odpadù však technické normy doposud chybí, nebo je nezbytné revidovat stávající. Situace se však rapidnì zlepšuje, nebo nìkterá ministerstva (MPO, MDS) i hlavní producenti (ÈEZ) na jejich pøípravì aktivnì pracují. Pøedpokládá se, že normy na klasické i fluidní popílky, jež pøipravuje brnìnský Výzkumný ústav stavebních hmot, by mohly vstoupit v platnost ještì v prùbìhu roku 2000 [236]. Kapacita: nedostatek zpracovatelské kapacity limituje výrobu umìlého kameniva. V souèasné dobì není v Èeské republice žádný výrobce umìlého kameniva z popílkù. Pro rozvoj této oblasti by byly nezbytné znaèné investice. Náklady na výstavbu závodu na výrobu umìlého kameniva aaderlite o roèní kapacitì 200.000 tun jsou odhadovány na 175 miliónù korun [237]. Environmentální bariéry: environmentální bariéry využití tìchto odpadù jsou dvojí. Pøedevším v pøípadì nezpracovaných popílkù mùže urèitý limit pøedstavovat radioaktivita a riziko vyluhování. Výroba umìlého kameniva je èasto energeticky nároèná. Neplatí to sice v pøípadì druhù vyrábìných za studena èi propaøováním, tam ale pozitivní efekt èásteènì vyvažuje vyšší spotøeba pojiv. Na druhé stranì ale potøeba vápence, popøípadì dalších cementáøských surovin, k jejich výrobì zdaleka nedosahuje množství pøírodních materiálù, ušetøených aplikací umìlého kameniva. Prosté srovnávání objemù potøebných surovin tedy vychází ve prospìch umìlého kameniva. Energetická nároènost a pøípadnì rozdíly v kvalitì území, kde je tìžen vápenec a stavební kámen èi štìrkopísky, takové srovnání komplikují, nebo již nejde o ekvivalentní kategorie. Prosté srovnání obou materiálù proto provést nelze, jejich rozdílné environmentální dopady je však nezbytné brát v úvahu.

•

76

Sociální souvislosti Metalurgické strusky: recyklace dalšího 1,5 miliónu metalurgických strusek by mohla vytvoøit odhadem kolem 120 pracovních pøíležitostí. Umìlé kamenivo: nahrazení 4 miliónù tun pøírodní suroviny umìlým kamenivem, které považujeme za podmínky zmìny ekonomického prostøedí za realistické, by podle našeho odhadu vytvoøilo kolem 140 pracovních míst.

7.2. Odpady z tìžby jiných surovin Pøi tìžbì jiných nerostných surovin, zejména uhlí, vznikají enormní množství skrývkových materiálù. Významnou èást jich tvoøí kvalitní a potenciálnì využitelné stavební suroviny. Diskutujeme je podle druhu tìžené suroviny. Odpady z tìžby uhlí Pozornost se soustøeïuje pøedevším na odpady z povrchové tìžby uhlí v Severoèeském hnìdouhelné a Sokolovské pánvi. Drtivou vìtšinu využitelných surovin zde tvoøí jíly, menší èást potom štìrkopísky. Charakter doprovodných surovin se pochopitelnì lom od lomu liší. Štìrkopísky a stavební kámen: významnìjší a využitelná ložiska štìrkopískù se nacházejí v nìkterých severoèeských povrchových dolech. Obecnì tu pøevažují ménì kvalitní jemnozrnné písky [238]. Na necelých 20 miliónù tun je odhadováno množství meziložních pískù v dobývacím prostoru lomu Vršany na Mostecku, kter ý podle pøedbìžných odhadù bude do roku 2035 provozovat Mostecká uhelná spoleènost [239]. Problém pøedstavuje jejich zrnitost, nebo aplikace tìchto jemnozrnných pískù je limitovaná. Pøesto mohou alespoò èásteènì substituovat jinou surovinu pøi výrobì betonových prefabrikátù, betonových a maltových smìsí, na zásypy èi podkladní vrstvy vozovek, „pravdìpodobnì vhodné“ by byly do vápenopískových cihel, po úpravì rovnìž k jiným úèelùm [240]. Významnou bariéru využití za stávajících podmínek v tomto pøípadì pøedstavuje rovnìž konkurence levnìjší a výhodnìjší hrubozrnné primární suroviny z tìžeben v nivì Ohøe. Podobná surovina, navíc se zvýšeným obsahem organické hmoty, je získávána a využívána z lomu Libouš na Chomutovsku [241]. Ve vzorcích pøi novìjších zkouškách se zde ale ukázaly také spíše støednì- a hrubozrnné štìrkopísky [242]. Nižší kvalita štìrkopískù (pøedevším omezená zrnitost), konkurence klasických zdrojù a rùst nákladù na tìžbu hlavní suroviny (uhlí) pøi jejich selektivním dobývání vytváøejí významnou bariéru jejich využití. Ve prospìch vìtšího rozvoje využívání tìchto surovin by pùsobila pøedevším zmìna ceny pøírodních surovin. Do jisté míry lze využívat rovnìž odpadní hlušinu z hlubinné tìžby uhlí. Její vlastnosti závisí na konkrétních pomìrech dolu. Podle Spudila et al. by množství materiálu v asi 15 haldách na Kladensku, který lze využít ve stavebnictví, mìlo pøekraèovat 40 miliónù tun [243]. Napøíklad v odvalu dolu Kladno v Nìmcích je podle odhadù témìø 12 miliónù tun suroviny, prodávané již v souèasnosti jako drcené kamenivo horší kvality [244]. Otázkou ovšem je, jaká èást mùže skuteènì substituovat stavební kámen èi spíše štìrkopísky a jaká nahradí jen zeminu.

77

•

Lias Vintíøov: výroba umìlého kameniva Keramzit je umìlé kamenivo, vyrábìné vypalováním expandujících cyprisových jílù. Mùže substituovat stavební kámen a štìrkopísky. Surovina je získávána z odpadního materiálu - skrývky povrchových hnìdouhelných dolù. Ve Vintíøovì na Sokolovsku byla výroba keramzitu zahájena v roce 1964. Pùvodnì plánovanou kapacitu 150.000 m3 závod pøekonal již o ètyøi roky pozdìji, zaèátkem 70. let èinil objem produkce více než 200.000 kubíkù [245]. V souèasnosti vyrábí továrna, kterou pøevzala nìmecká spoleènost Lias, roènì kolem 250.000 m3 kameniva, prodávaného pod obchodní znaèkou Liapor, pøi asi dvojnásobné technické kapacitì. Spotøebuje k tomu kolem 75.000 m3 (asi 80.000 tun) pøírodní suroviny. Asi 50% produkce exportuje, pøevážnì do Nìmecka a Rakouska. [246] Kolem 60% tohoto umìlého kameniva je prodáváno v nezpracovaném stavu, zbytek ve formì prefabrikátù, stavebních hmot (malty) apod. Pøevážná vìtšina konèí ve výstavbì bytových budov. Spektrum vyrábìných stavebních pr vkù zahrnuje tvárnice, stropní konstrukce o specifické výrobky typu komínových tvárnic, schodiš èi protihlukových zdí [247]. Podle Lias má již nyní zájem o Liapor „každoroènì vzrùstající tendenci“. Spoleènost odhaduje podle souèasné situace její hranici za souèasných podmínek na asi 130-160 tisíc m3. [248] Potenciál je ovšem nesrovnatelnì vìtší. Pomìrnì dobré mechanické vlastnosti Liaporu umožòují široké využití v betonových prvcích, zásypech, podložních vrstvách aj. Vedle obecnì malé spotøeby stavebních materiálù, zpùsobené ekonomickou recesí, jej však omezuje cena, pøíliš vysoká ve srovnání s pøírodní surovinou. Spoleènost považuje za hlavní oblasti, kde by mohlo dojít k rozvoji využití keramzitu jako alternativy k primárním stavebním materiálùm, pøedevším prefabrikáty v bytové výstavbì a zásypy [249]. Nevýhodou výroby Liaporu je její znaèná energetická nároènost. Dochází tak k úspoøe pøírodních surovin na úkor jiného environmentálního negativa.

Keramzitové jíly: zdaleka nejvìtší podíl skrývkových materiálù pøedstavuje široké spektrum jílù, èasto využitelných pøedevším jako cihláøská surovina. Pro téma analyzované touto studií je relevantní pouze jedna skupina: keramzitové jíly, využitelné k výrobì umìlého kameniva. Keramzit je umìlé kamenivo, vyrábìné z plastických jílù, které pøi výpalu expandují. Sférický výrobek má, podobnì jako jiná umìlá kameniva, slinutý povrch a pórovitou strukturu. Kamenivùm vyrábìným z popílkù se podobá rovnìž vlastnostmi: malou mìrnou hmotností, dobrou izolaèní schopností a pomìrnì dobrými materiálovými charakteristikami (napøíklad pevnost). V Èeské republice je jediný výrobce keramzitu, závod spoleènosti Lias ve Vintíøovì na Sokolovsku. V provozu je bez pøerušení od poloviny 60. let. Jeho roèní produkce odpovídá tìžbì vìtšího kamenolomu. Vintíøovský závod využívá jen zlomek keramzitových jílù, které jsou ve skrývkových materiálech u nás dostupné. Jejich potenciál pravdìpodobnì pøesahuje limity spotøeby: Lias, který svou produkcí substituuje roènì kolem 600 tisíc tun stavebního kamene, spotøebuje roènì kolem 10-20% suroviny produkované na Sokolovsku, nemluvì o možnostech využívání skr ývky dalších dolù v Podkrušnohoøí. Napøíklad množství doposud nevytìžené suroviny zbývající v pøedpolí lomù Jan Šverma a Hrabák (Vršany) je odhadováno na 85 miliónù tun [250]. Keramzit pøedstavuje sice alternativu k tìžbì pøírodního stavebního kamene èi štìrkopískù, jeho výroba je však - i ve srovnání s jinými druhy umìlého kameniva - výraznì

•

78

energeticky nároèná. Hnutí DUHA proto preferuje šetrnìjší alternativy, napøíklad nìkteré technologie výroby umìlých kameniv z popílkù. Tam, kde jiné nejsou, doporuèuje vážit environmentální dopady spotøeby energie a tìžby primárních surovin. Odpady z tìžby rud Tìžba rud je v Èeské republice utlumována. Poslední dùl, tìžící polymetalické rudy s podílem zlata ve Zlatých Horách v Jeseníkách, ukonèil provoz v roce 1994. Dobývání uranu bude uzavøeno v roce 2001. Z minulé tìžby rud však existuje celá øada hald a jiných úložiš odpadù (odkalištì), které èasto obsahují znaèné množství využitelných stavebních surovin. Využitelnou surovinou v haldách je vìtšinou stavební kámen, popøípadì v menším množství štìrkopísky. Odpady z úpravy rud (stará odkalištì aj.) tvoøí nejèastìji jemné frakce pískù. Úroveò potenciálnì využitelného materiálu je ovšem variabilní. V nìkterých pøípadech jde o pomìrnì kvalitní stavební suroviny odpovídající stavebnímu kameni z lomù, jindy kamenivo použitelné pouze na ménì nároèné aplikace, napøíklad do rùzných zásypù. Úplná evidence obsahu hald a jejich využitelnosti neexistuje. Úvahy o pøípadném pøetìžení jsou proto odkázány na výsledky dílèích výzkumù. Napøíklad odkalištì Rudných dolù v Kutné Hoøe obsahuje kolem 3,6 miliónu tun jemných odpadních pískù z úpravy polymetalických rud, využitelných napøíklad k výrobì pórobetonu. Jeho zpracování by umožnilo po 25 let vyrábìt materiál potøebný k výstavbì 4.000 rodinných domkù roènì [251]. Øada hald již byla v minulosti pøetìžena a jejich materiál využit, nejèastìji do málo nároèných aplikací. Napøíklad na Kutnohorsku tak byly prakticky zlikvidovány haldy strusky, zatímco nadále zde zùstává množství odvalù [252]. Haldy jsou soustøedìny v regionech, kde v minulosti intenzivní tìžby rud probíhala, napøíklad na Kutnohorsku, Pøíbramsku èi Jáchymovsku. Významným limitem je ovšem obsah rizikových radioaktivních èi toxických pr vkù v tìchto odpadech. Tento faktor do jisté mír y vyluèuje využití hald po tìžbì uranu: naopak, haldy na Pøíbramsku, které obsahují kolem 26 miliónù kr ychlových metrù materiálu, ještì nyní pøedstavují „velmi závažnou zát잓 pro okolní prostøedí [253]. Pøesto je pod podmínkou dùsledné radiometrické kontroly a oplachu jednotlivých frakcí odhadem 85% jejich souèasného objemu - tedy desítky miliónù tun materiálu - využitelných jako stavební surovina [254]. Rizikové pr vky se ostatnì objevují i v jiných haldách. Na Kutnohorsku jsou to nejèastìji arzen, zinek a kadmium [255]. Pøi rozhodování o využití odpadù z tìžby je tøeba brát ohled na environmentální aspekty podobnì jako pøi diskusi o tìžbì. Nìkteré starší odvaly èi haldy v místech, kde bylo dobývání ukonèeno pøed vyššími desítkami èi dokonce stovkami let, již byly rekultivovány a staly se relativnì pøijatelnou souèástí krajiny. Existují i extrémní pøípady napøíklad výsypka bývalého dolu na zlato Roudný na Vlašimsku byla vyhlášena pøírodní památkou, chránící lokalitu nìkolika cenných druhù hmyzu [256]. Obecnì je vhodnìjší pøetìžovat zdroje odpadového materiálu než otevírat nové lomy èi pískovny, každý takový pøípad však musí být individuálnì hodnocen.

79

•

Odpady z tìžby prùmyslových nerud Podobnì lze v nìkterých pøípadech využívat odpady z tìžby prùmyslových nerud - v Èeské republice se vedle vápence, diskutovaného v kapitole 5.1., tìží pøedevším kaolín, skláøské a slévárenské písky, jíly èi sádrovec. Jejich potenciál se liší podle suroviny, podmínek konkrétní lokality a zpùsobu tìžby. Významnìjší zdroj pøedstavují odpadní štìrkopísky z plavení kaolínu. Nejvìtší producent u nás, spoleènost HOB, která se na tìžbì kaolínu podílí 70 procenty [257], roènì produkuje pøes 900.000 tun kameniva [258]. Využití závisí na zájmu spotøebitelù v konkrétním regionu a kvalitì nabízené suroviny, pøedevším jejím tøídìní. HOB tøídí odpadní surovinu na 14 rùzných frakcí 259]. Naproti tomu Sedlecký kaolín ji dìlí pouze na dva druhy, což limituje zájem potenciálních kupcù [260]. Pøi tìžbì žáruvzdorných lupkù v Novém Strašecí vzniká roènì asi 400.000 m3 skrývky, ze které je využívána opuka (tvoøí kolem 25% odpadu) a pískovce pøedevším do zásypù a jako maltové písky. Roènì se daøí odprodat kolem 10% doprovodných surovin - èásteènì rovnìž k výrobì minerálních izolaèních vln, jako izolaèní jíly èi korekèní surovinu do cementárny v Královì Dvoøe -, ostatní jsou separátnì skládkovány a k dispozici pro další spotøebu [261]. Odpady z trasy nových komunikací Znaèné množství stavebních surovin - štìrkopískù, stavebního kamene i zemin - vzniká pøi výstavbì komunikací, zejména potom nároènìjších. V Èeské republice se výstavba komunikací v souèasnosti omezuje prakticky jen na dálnice a rychlostní silnice. V praxi stavebních firem je obvyklé, že suroviny z trasy dálnice jsou využívány, takže projekt má maximálnì vyrovnanou materiálovou bilanci - motivují k tomu finanèní dùvody, Øeditelství silnic a dálnic navíc takový pøístup od dodavatelù výslovnì vyžaduje [262]. Napøíklad pøi výstavbì dálnice D5 Plzeò-Rozvadov tak získalo v prùmìru na každém kilometru pøes 250.000 tun stavebního kamene [263]. Vìtší množství nevyužitého odpadu by patrnì vznikalo pøi potenciální výstavbì vysokorychlostních tratí, kde vysoké nároky na parametry dráhy vedou k rozsáhlé výstavbì tunelù. Výzkum potenciální využitelnosti v pøípadì 51 kilometrového úseku tratì v Itálii ukázal, že zde vznikne kolem 13 miliónù tun iner tních materiálù vèetnì vápence a štìrkopískù [264]. Èeská vládní koncepce rozvoje dopravních sítí ovšem pøedpokládá, že „[p]øípadná výstavba nových vysokorychlostních tratí pøipadá v úvahu až po roce 2010“ [265].

7.3. Substituce jinými stavebními materiály Vedle vlastní recyklace a využití prùmyslových èi tìžebních odpadù mohou být stavební suroviny substituovány rovnìž zcela odlišnými materiály. V této kapitole diskutujeme možnosti využití rùzných druhù náhrad. Analýza tìchto substitucí je komplikována pøedevším jejich variabilním charakterem. Patøí sem pomìrnì banální využití netradièních materiálù k nìkter ým aplikacím

•

80

v moderních budovách (napøíklad pøíèky z materiálù na bázi odpadní biomasy, pórobeton), stejnì jako zásadní zmìna pøístupu k architektuøe (sláma èi nepálená hlína jako stavební materiál). V obou typech pøípadù je navíc mimoøádnì obtížné odhadovat potenciál substituce. V prvním pøíèinu pøedstavuje nedostatek dat o podílu aplikací, které tímto zpùsobem potenciálnì jde nahradit, na aktuální spotøebì pøírodních surovin: lze konstatovat, že je pomìrnì malý, konkrétní hodnoty je však velmi obtížné odhadovat. Do velké míry navíc závisí na charakteru konkrétní stavby a momentální volbì materiálu, která významnì podléhá i takovým kulturním faktorùm, jako je tøeba móda. Ve druhém pøípadì se k této pøíèinì pøidává rovnìž dalekosáhlost kulturní zmìny, kterou jsou tyto substituce podmínìny. Využití pøedevším nekonvenèních materiálù vyžaduje výraznou zmìnu orientace architektury. Reálný potenciál takových substitucí je proto ve støednìdobém horizontu zøejmì pomìrnì malý. Je navíc mimoøádnì obtížné jej odhadovat. Nelze jej totiž odvozovat od souèasné praxe èi trendù, nebo ty prakticky neexistují, podobnì jako jakékoli studie èi prognózy. V této kapitole jsme proto vìtšinou nuceni omezit se na pomìrnì obecnou diskusi. Diskutujeme zde ètyøi druhy alternativ: l

netradièní stavební materiály z minerálních surovin

l

netradièní stavební materiály z biologických odpadù

l

døevo

l

nekonvenèní stavební materiály.

Míra, v jaké tyto materiály štìrkopísek, stavební kámen a vápenec (beton èi vápno) nahrazují, se pøípad od pøípadu liší. Využití všech tìchto materiálù se prakticky omezuje na budovy, zatímco potenciál jejich využití v inženýrských stavbách èi komunikacích je pøinejmenším významnì limitovaný. Netradièní materiály z minerálních surovin Do první skupiny alternativních øešení lze zaøadit øadu materiálù, vyrábìných z minerálních surovin, a již pøírodních, nebo odpadù. Patøí sem celá øada produktù. Nejvýznamnìjší roli mezi nimi hrají lehké betony, které mohou ušetøit pøírodní suroviny odlehèením (pórobetony), nebo jejich substitucí odpady (popílek, umìlé kamenivo). Pórobetony: úspory pøírodních surovin lze pøi výrobì pórobetonù dosáhnout dvìma cestami - díky jejich odlehèení, danému pórovitou strukturou, které je nejèastìji dosahováno autoklávováním, a pøípadnému využití popílkù jako materiálu. Substituci štìrkopískù a pøípadnì i pojiv v pórobetonu popílkem diskutujeme v kapitole 7.1. Otázka, do jaké mír y lze snížení spotøeby tìchto surovin dosáhnout samotnou aplikací pórobetonu, tj. využitím jeho relativní materiálové úspornosti, je komplikovanìjší a závisí na konkrétním øešení, respektive možných alternativách.

81

•

Množství 1 m3 surovin postaèuje k výrobì až 5 m3 pórobetonu. Spektrum použití pórobetonu je pomìrnì široké. Patøí sem nosné a výplòové pr vky v obytných i prùmyslových stavbách. Potenciál úspory pøedevším štìrkopískù je zde tedy pomìrnì znaèný. Pórobetonové stavební prvky ovšem pøedevším v obytných budovách substituují spíše cihelné zdivo. Aèkoli v cihláøské výrobì jsou èasto štìrkopísky užívány jako ostøivo, v celkové bilanci tak paradoxnì dochází ke zvýšení, nikoli snížení spotøeby štìrkopískù, vápna a cementu. Odhad skuteèné surovinové bilance pøi substitucích by tedy vyžadoval podrobnou analýzu materiálových tokù (pøedevším srovnání pomìru aplikací betonového a cihelného zdiva a možností jejich substituce pórobetonem), která není k dispozici. Pøípadný pozitivní efekt použití štìrkopískových pórobetonù ve srovnání s klasickými betonovými prvky ovšem nic nemìní na tom, že obecnì podstatnì vìtší úsporu pøedstavuje využití materiálu popílkového. Využití minerálních odpadù v lehkých betonech: vedle aplikace odpadních surovin v pórobetonech mùže být umìlé kamenivo z nich vyrobené užíváno rovnìž ve výrobì jiných lehkých betonù. Využíván zde mùže být keramzit (podrobnìji viz kap. 7.2.), umìlá kameniva vyrábìná z popílkù (viz kap. 7.1.) èi samotné odpady (viz kap. 7.1.). V posledním pøípadì (škváry, vysokopecní struska) ovšem nízká kvalita využití nìkdy znaènì omezuje. Lehké betony mohou nahradit klasický beton v øadì aplikací, vèetnì pomìrnì nároèných, a již jde o litý beton, nebo betonové prefabrikáty a výrobky. Potenciál je zde tedy znaèný, pohybuje se zøejmì i v desítkách procent. Jeho využití brání pøedevším kulturní a informaèní bariéry (nezvyklý materiál, nedostateèné povìdomí o jeho možnostech) a pøedevším absentující kapacita produkce i vysoká cena umìlých kameniv. Energosádrovec: odpadní materiál z odsiøování kouøových plynù v elektrárnách. Spoleènosti Knauf a Rigips ve spolupráci s ÈEZ vybudovaly v posledních letech v blízkosti elektráren Poèerady a Mìlník dva závody na využití energosádrovce. Kvùli citlivosti na vlhkost a vodu se využití omezuje na interiéry budov. Vìtšina produkce je využívána na výrobu sádrokar tonových desek, které v øadì aplikací mohou substituovat pøíèky a podobné stavební prvky z pøírodních surovin. Vlastnosti materiálu neumožòují využití na intenzivnì namáhaná místa, omezuje se proto vesmìs na strukturní, nikoli nosné pr vky. Vedle toho se pøes 300 tisíc tun energosádrovce z nìkter ých èeských elektráren (Poèerady, Opatovice, Mìlník, Chvaletice, Dìtmarovice) využívá jako substituce pøírodního materiálu k regulaci tuhnutí cementu v cementárnách, to se však bezprostøednì netýká surovin diskutovaných touto studií [266]. Netradièní stavební prvky z biologických odpadù V nìkterých aplikacích je možné využívat rovnìž obnovitelných surovin, nejèastìji biologických odpadù. Napøíklad ze slámy vyrábìné panely Stramit pøedstavují èastìji náhradu za døevo, mohou však substituovat rovnìž napøíklad cihlovou zeï (malta, štìrkopísky jako ostøivo do cihel) èi betonové ztracené bednìní [267]. Druhou skupinu potom tvoøí materiály, ve kterých jsou nerostné stavební suroviny nahrazovány pouze èásteènì. Nejèastìji sem patøí nejrùznìjší lehké betony, kde plnivo

•

82

pøedstavuje døevo nebo biologický odpad, èi døevocementové desky. Vyrábìny z nich jsou tvárnice, rùzné desky èi ztracené bednìní. Dochází tak k úspoøe stavebního kamene èi štìrkopískù. Pøíklad pøedstavují tøískocementové desky a tvárnice Durisol, které u nás již nyní roènì nahradí odhadem kolem 15.000 tun stavebního kamene èi štìrkopískù. Potenciál rozvoje tìchto materiálù omezují aplikace, zejména u obytných budov je ale pomìrnì znaèný. Døevo Døevo je tradièní materiál využívaný pøedevším ke stavbì obytných a rekreaèních budov èi objektù služeb. V poslední desetiletích jeho využití znaènì ustoupilo, význam by mohl opìt rùst, což by znamenalo podstatnou úsporu minerálních stavebních surovin ve stavebnictví [268]. Zkušenosti z Nìmecka èi Rakouska takový trend rovnìž naznaèují [269]. Environmentální limity v souèasnosti tìžbu døeva výraznì neomezují: roèní pøírùst již øadu let pøesahuje objem tìžby o nìkolik miliónù krychlových metrù [270]. Nekonvenèní stavební materiály Nezanedbatelný potenciál úspor stavebních surovin pøedstavuje využití nekonvenèních, rustikálních stavebních materiálù, pøedevším k výstavbì obytných domù, popøípadì budov služeb. Architekti experimentují zejména s nepálenou hlínou a slámou. V prvním pøípadì jde o tradièní materiál, využívaný po staletí pøedevším ve venkovské architektuøe zejména jižní Moravy a severozápadních Èech, dnes však již ponejvíce opuštìný. Pokusy oživit tento materiál se v Èeskoslovensku objevily v 50. a 60. letech., kdy z nìj byla vybudována øada staveb (zemìdìlské budovy, rodinné domy) [271]. Využití nepálené hlíny v architektuøe pøedstavuje substituci jedné neobnovitelné suroviny jinou, tedy postupu, kterému se tato studie vyhýbá. Postavení tradièního materiálu a zpùsob jejího získávání (èasto jde o zeminu z místa stavby) i zpracování ji však brání klást na roveò s klasickou tìžbou a jejími environmentálními dopady. Naproti tomu sláma je jako materiál v našich podmínkách skuteènou novinkou. Mùže být použita jako výplòové zdivo do døevìného, betonového nebo ocelového skeletu, ale i k výstavbì nosných stìn do výšky 3,4 metru [272]. Stavby, ve kter ých se slamìná stìna potahuje pletivem a omítá smìsí jílu, vápna a obilných plev, mají dobré izolaèní schopnosti a potøebnou požární odolnost i strukturální vlastnosti - ve Spojených státech takové domy stojí již pøes 100 let. Budovány byly pøedevším na pøelomu 19. a 20. století v Nebrasce, která trpìla nedostatkem døeva [273]. V Èeské republice probíhají dva experimentální projekty na Èeskobudìjovicku a Lounsku [274]. V obou pøípadech ovšem jde o významnou kulturní zmìnu v pøístupu k architektuøe, nesrovnatelnì hlubší než pøi náhradì zdiva èi betonových prefabrikátù døevem, nemluvì již o substituci stavebního kamene èi štìrkopískù umìlým kamenivem nebo drceným recyklovaným betonem. V souèasnosti navíc rozvoji brání absence potøebných norem. Její dlouhodobý potenciál je tedy sice znaèný, v perspektivì zhruba pøíští dekády ovšem lze poèítat pouze s okrajovým využitím.

83

•

Tøískocementové

desky

Durisol

Durisol je mezinárodní spoleènost se sídlem v Kanadì, která pùvodnì švýcarskou technologií vyrábí tøískocementové panely a tvárnice. Založena byla v roce 1934. Provozuje továrny ve více než deseti zemích, vèetnì jedné v Èeské republice (Všeradice u Berouna). Ta vznikla na zaèátku 70. let, v privatizaci pøipadla spoleènosti Durisol. Štìrkopísek èi stavební kámen v betonu nahrazuje jako plnivo vodním sklem mineralizované døevo, které tvoøí kolem 90 procent hmotnosti materiálu. Èeský výrobce využívá èerstvého smrkového døeva [275], zatímco severoamerické továrny suroviny recyklované [276]. Pojivo pøedstavuje cement. Nejèastìji bývá Durisol využíván jako pl᚝ový stavební systém stìn a stropù budov. Mùže tak být použit v prakticky jakýchkoli budovách až do výšky 25 poschodí [277]. Èeský výrobce odhaduje, že kolem 80% produkce se užívá na výstavbu rodinných domù a po deseti procentech na bytové domy a nebytové, vìtšinou prùmyslové budovy [278]. Do bednìní z panelù je naléván èerstvý beton. Aplikace Durisolu umožòuje jeho významnou úsporu ve srovnání se železobetonovou konstrukcí: síla betonové stìny je ménì než polovièní. Podobnì jako v pøípadì pórobetonù však spotøeba kameniva - a pøedevším cementu paradoxnì stoupá, nahradí-li Durisol cihlové zdivo. Vedle toho mùže být využíván jako alternativa k jiným, ménì nároèným betonovým konstrukcím, jako jsou protihlukové zdi podél komunikací, v prùmyslových objektech aj., èi nenosné pøíèky v interiérech. Nezanedbatelný environmentální efekt pøedstavuje velmi dobrá tepelná izolace, jež šetøí energii na vytápìní, a relativnì malé množství odpadù vznikajících na staveništi. Èeský výrobce se zabývá možností jejich recyklace [279]. V Èeské republice Durisol vyrobí roènì kolem 200.000 m2 tøískocementových desek. Spotøeba surovin èiní asi 6.500 m3 døeva a 1.500 tun cementu. [280]

•

84

8. Snížení koneèné spotøeby surovin Pøedchozí kapitoly analyzují potenciál efektivnìjšího využívání štìrkopískù, stavebního kamene a vápencù, respektive jejich substituce jinými, odpadními nebo obnovitelnými materiály. Vedle toho je ovšem možné redukce poptávky po primární surovinì docílit snížením koneèné potøeby materiálu. Z environmentálního hlediska je prevence optimálním zpùsobem, jak spotøebì pøedejít. Tuto oblast diskutujeme v poslední kapitole. Definice této oblasti je ponìkud obtížná. V zásadì by do ní mìlo patøit napøíklad využití celých výrobkù získaných selektivní demolicí: pokud znovu využijeme cihly z demolovaného domu, jde sensu stricto o opakované využití výrobku, nikoli recyklaci. Z praktických dùvodù však tyto pøíklady diskutujeme v kapitole, zabývající se odpady, zatímco téma této èásti omezujeme na pøípady, kde skuteènì dochází k eliminaci koneèné spotøeby jakéhokoli materiálu, bez ohledu na to, zda by šlo o primární zdroj, substituent, recyklaci èi opakované využití. V zásadì existují dva zpùsoby, jak snížení koneèné spotøeby dosáhnout: prodloužení životnosti výrobku, který je spotøebou materiálu získáván, nebo redukce jeho koneèné spotøeby. V této kapitole diskutujeme ètyøi konkrétní okruhy, pøi kterých lze oèekávat významnìjší úspory surovin: l

úsporné projektování a prodloužení životnosti staveb, zejména budov (8.1.)

l

lepší využití existujících staveb, vedoucí ke snížení potøeby nové výstavby (8.2.)

l

omezení výstavby nové dopravní infrastruktury (8.3.)

l

úspora vápencù na odsiøování (8.4.).

8.1. Úsporné projektování a životnost staveb Dùraz na úspory materiálu a životnost pøi projektování budov mùže ušetøit množství surovin. Množství možných opatøení je vysoké, jejich variabilita i závislost na podmínkách konkrétní stavby znaèná a potenciál proto obtížnì odhadovatelný. Živostnost staveb mùže vedle obecnì vìtšího dùrazu na kvalitu pøi výstavbì napøíklad vyšší využití tradièních stavebních materiálù. Napøíklad keramická nebo cihelná dlažba má ponìkud vìtší životnost než betonové dlaždice a pøedevším moderní plastové podlahy, pálená krytina vydrží déle než živièná [281]. Mimo jiné právì proto ovšem mùže prodlužování životnosti v krátkodobé a støednìdobé perspektivì paradoxnì vést spíše ke zvýšení, nikoli snížení spotøeby surovin. V každém pøípadì se jeho efekt až na výjimky projeví až za èasovým horizontem sledovaným touto studií. Ze stejného dùvodu mohou být cíle úsporného projektování a dlouhodobé životnosti staveb nìkdy v rozporu. Mezi opatøení nespornì pozitivní patøí napøíklad vyhýbání se

85

•

nadbyteèným strukturám, standardizace nìkterých rozmìrù v budovì, výbìr místa i jiná opatøení s ohledem na minimalizaci nové výstavby infrastruktur y a nových povrchù [282]. Pokud napøíklad firma zamìstnance motivuje k využívání veøejné dopravy, nemusí budovat parkovištì [283]. Naproti tomu sporný efekt mùže v nìkterých pøípadech mít napøíklad využití strukturálního materiálu rovnìž jako povrchu [284]. Rovnìž je tøeba již pøi projektování uvažovat efektivnost pøípadné budoucí demolice budovy [285]. Efekt rùzných opatøení musí být analyzován v jednotlivých konkrétních projektech.

8.2. Využití existujících staveb Znaèná èást stavebních surovin je využívána v konstrukci rùzných budov. Podílejí se napøíklad 48% na spotøebì cementu. Pøípadné efektivnìjší využívání existujících staveb by proto mohlo znamenat významnou úsporu pøírodních surovin. Celá øada budov èi jejich èástí je doèasnì nebo dlouhodobì nevyužívaná, urèitý potenciál úspor tedy existuje. Efektivnìjší využití ponìkud komplikují rozdíly v úèelu jednotlivých budov. Jejich využití se obvykle øídí specifickými požadavky a je omezeno z nich vyplývajícími zvláštními charakteristikami. Ty tedy limitují možnost pøevádìt budovy mezi rùznými úèely podle aktuální poptávky a potøeb. Využití pøedevším prùmyslových budov je omezeno nejen konstrukcí staveb a jejich bezprostøedního okolí, ale rovnìž lokalizací, která nejen brání - pøedevším z kulturních dùvodù - jejich pøemìnì na bytový fond, ale rovnìž èasto do znaèné míry pøedurèuje jejich konkrétní prùmyslové využití. Významnou specifickou skupinu budov tvoøí bytová výstavba. Její podíl na výstavbì není rozhodující: na spotøebì cementu v nových budovách se podílí asi 15% (viz 4.2.), ze zakázek stavebních firem spíše shodou okolností než díky úzké korelaci pøedstavuje asi 16 procent [286]. Je ale specifická svým pomìrnì uniformním charakterem. Hodnocení trendù a možností jejich ovlivnìní, které by ovlivnilo spotøebu surovin, by v pøípadì podstatnì diferencovanìjších nebytových budov bylo nesrovnatelnì obtížnìjší. Graf 3. Podíl jednotlivých druhù staveb na cenì stavebních zakázek (1998)

nebytové budovy výrobní 27,60%

vodohospodáøské stavby 3,20% bytové budovy 15,50%

nebytové nevýrobní budovy 33,50% inženýrské stavby 27,90% Zdroj: ÈSÚ 1999 [287].

•

86

Objem bytové výstavby se v 90. letech oproti pøedcházejícím dekádám výraznì snížil - stejnì tak ovšem i poèet ztracených (demolovaných) bytù. Po poèáteèním dramatickém poklesu došlo opìt k rùstu, v roce 1997 poèet zahájených staveb bytù pøekonal hranici 30.000 [288]. Zmìnil se rovnìž technický charakter domù: oproti 98% v roce 1990 se o šest let pozdìji panelové domy podílely na výstavbì jen 31%, zatímco podíl bytù z cihel, tvárnic a blokù - tedy klasických obytných domù - vzrostl na 66 procent [289]. Mezi materiály pøevažují domy se železobetonovou konstrukcí, významná je rovnìž výstavba tradièních zdìných budov [290]. Odhaduje se, že potøeba bytù by mohla dosahovat až 290.000 [291]. To ovšem nevypovídá o koupìschopné poptávce, která je nespornì nižší, a tedy ani o potenciální výstavbì. Spotøeba surovin se podle druhu staveb výraznì liší, øádovì však jde podle druhu budovy o desítky až stovky tun pøevážnì štìrkopískù, stavebního kamene a cementu (beton, malty) a cihláøské suroviny (cihly aj.) na byt. Další významnou spotøebu zároveò pøedstavuje budování infrastruktury (služby, komunikace, inženýrské sítì). Využití alternativních možností získávání bytù proto mùže znamenat podstatnou úsporu surovin. Nedostatek statistických dat ovšem brání jakékoli kvantifikaci potenciálu, dokonce i odhadùm. Jsme proto odkázáni na kvalitativní charakteristiku nabízejících se zpùsobù úspor. Prázdné byty K urèité úspoøe by mohlo napøíklad dojít vyšším využitím bytového fondu, tedy pokud by se podaøilo dosáhnout obsazení èásti nevyužívaných bytù. Centrální údaje o poètu neobsazených bytù neexistují. Je navíc zøejmé, že øady fakticky prázdných bytù jejich nájemci nepøiznávají [292]. Statisticky dokumentovat tyto pøípady je prakticky nemožné. Zkušenosti z Velké Británie ukazují, že podíl neobsazených bytù na celkovém fondu èiní v dùsledku pøirozených jevù (doèasnì prázdné byty pøi stìhování, opravy apod.) v optimálním pøípadì asi 1% [293]. Využití prázdných bytù se neprojeví pouze v úspoøe materiálu nezbytného k výstavbì samotné budovy. Protože vìtšina nových obytných budov je dnes budována v suburbánních lokalitách nebo pøímo mimo intravillány, je spojena rovnìž s výstavbou nové infrastruktury (inženýrské sítì, dopravní komunikace, služby). Pøestavba nebytových budov na byty Za poslední dvì dekády byla øada prùmyslových budov v západní Evropì a severní Americe pøestavìna na byty a kanceláøské prostory. Kulturní limity pøitom nehrají významnìjší roli - naopak, tento druh bytù se stal pomìrnì oblíbeným zejména mezi mladými lidmi. Ve Velké Británii jejich hodnota rostla i na konci 80. let, kdy trh s byty zažíval obecnou depresi [294]. Rovnìž v Èeské republice byty adaptací nebytových budov vznikají - roènì nìkolik stovek [295]. Nicménì právì kvùli významnému kulturnímu aspektu nelze zkušenost západních zemí automaticky aplikovat na naše podmínky, navíc množství podobných dostupných budov není nejvìtší. Pøesto stojí tento potenciál za zmínku, mimo jiné jako pomìrnì vzácný pøípad pøevádìní prùmyslových budov na zcela odlišný úèel.

87

•

Nesrovnatelnì významnìjší je proto výstavba nových bytù formou pøístaveb èi dostaveb existujících budov, která podobnì znamená ve srovnání s novou budovou úsporu øádovì desítek procent objemu stavebních surovin. Ekonomický tlak uèinil tento typ výstavby v posledních letech atraktivním: na celkové bytové výstavbì se podílí asi 20 procenty [296]. Výstavba v mìstských centrech Ze stejného dùvodu je z hlediska spotøeby materiálu výhodnìjší využívat potenciálu zvýšení kompaktnosti mìst (oživení center, vytváøení satelitních center v okrajových ètvrtích) pøed suburbánní výstavbou na zelené louce. Úsporu surovin nelze v tomto pøípadì kvantifikovat ani pøibližnì, nebo závisí na celé øadì neznámých - objemu nové výstavby, podílu výstavby na zelené louce, konkrétních lokálních podmínkách (vzdálenost od centra, požadavky na infrastrukturu aj.). Je však zøejmé, že mùže být znaèná.

8.3. Výstavba silnièní infrastruktury Výstavba silnièní infrastruktury (pøevážnì dálnic a rychlostních silnic, ménì pak silnic I. tøídy èi doprovodných staveb) je podle výrobcù s 22% po nebytových budovách druhým nejvìtším spotøebitelem cementu. Významnì - patrnì ještì vìtší mìrou, pøesná data však neexistují - se podílí na spotøebì stavebního kamene a štìrkopískù. Existuje více variant výstavby pøedevším sítì dálnic a r ychlostních silnic. Tøi byly v letech 1998-99 pøedmìtem posuzování vlivù koncepce rozvoje dopravních sítí na životní prostøedí. Vláda na návrh ministerstva dopravy a spojù schválila maximální variantu a odmítla alternativy. Ty pøedpokládaly významnou redukci celého projektu a v nìkter ých pøípadech výstavbu ménì nároèných komunikací - r ychlostních silnic namísto dálnic, respektive silnic I. tøídy namísto rychlostních. Volba nìkteré z alternativ by znamenala výraznou redukci spotøeby materiálù. Pro potøeby této studie srovnáváme vládní variantu a návrh Èeského a Slovenského dopravního klubu [297], který pøedpokládá: l

vypuštìní nìkterých úsekù (napøíklad v pøípadì silnice R49 Tlumaèov-Fryštákst. hranice)

l

v jiných pøípadech snížení kapacity (R28 namísto dálnice D8)

l

nahrazení celých nových tahù kombinacemi obchvatù sídel a zkapacitnìní stávajících silnic (D3).

Variabilita dat o spotøebì materiálù ovšem odhad potenciální úspory významnì komplikuje. Pøíèinou nemusí být jejich nespolehlivost. Promítají se do nich výrazné rozdíly mezi projekty. Spotøeba je ovlivnìna charakterem terénu, nároèností odvodnìní a množstvím mostù, doprovodných staveb, pøeložek sítí, místních komunikací èi popøípadì tunelù. Rozdíl mezi obìma analyzovanými variantami zahrnuje víceménì proporènì rùzné druhy projektù: varianta ÈSDK napøíklad redukovanìjšími zámìry nahrazuje

•

88

výstavbu dlouhého dálnièního úseku v nížinì (D11) a jiného typického v pahorkatinì (D3). Pro odhad potenciální spotøeby a úspor y materiálù pøi rùzných variantách výstavby sítì využíváme kalkulace kilometrové spotøeby Mar tiše et al. [298]. Její pøedností je zpracování z velkého vzorku - vychází z údajù ministerstva dopravy a spojù, odhadovaných na základì zkušeností s výstavbou komunikací v celé Èeské republice (tab. 8). Pro srovnání uvádíme zároveò odhad Hájka, opírající se o zkušenosti velké stavební spoleènosti (Stavby silnic a železnic) se dvìma typickými dálnièními projekty. Tab. 8. Spotøeba stavebních surovin v tunách na kilometr rychlostních silnic a dálnic

Zdroj: Martiš et al. 1999, Hájek 1999 [298] Pozn.: 1 stavební kámen i štìrkopísky

Urèitou komplikaci odhadu pøedstavuje skuteènost, že varianta Èeského a Slovenského dopravního klubu pøedpokládá náhradu nìkterých úsekù rychlostních silnic nebo dálnic silnicemi I. tøídy, jejichž celková délka není známa. Na celkové délce navrhované sítì by se však nemìly významnìji podepisovat [299]. Volba varianty ÈSDK by znamenala snížení celkové spotøeby stavebního kamene a štìrkopískù na tento zámìr zhruba o 22 miliónù tun, cementu potom asi o 1,2 miliónu tun - v obou pøípadech jde o asi 60% úsporu. Vláda pøitom pøedpokládá, že do roku 2010 bude (podle finanèního vyjádøení) provedeno 95% plánovaných stavebních prací (není zahrnuta pøíprava, tedy pøedevším úpravy terénu, pøi kterých nejsou suroviny využívány) dálnic a 64% rychlostních silnic [300]. Znamená to v této dekádì v prùmìru roènì spotøebovat kolem 2,5 miliónu tun kameniva a 130.000 tun cementu roènì - ve skuteènosti ovšem nebudou práce mezi jednotlivé roky rozloženy zcela rovnomìrnì. Je ovšem na místì otázka, zda lze oèekávat splnìní plánù MDS. V letech 1991-96, období, kdy byla èeská ekonomika relativnì na vzestupu, se dokonèovalo jen málo pøes 11 kilometrù roènì [301]. Otázkou je ovšem vìrohodnost tìchto údajù. Podle názoru Hnutí DUHA je tøeba k nim pøistupovat se znaènou rezervou. Varující je již porovnání s odhady Hájka (tab. 8): spotøeba - a tedy rovnìž objem úspory v pøípadì volby ménì nároèné varianty - se u nich v pøípadì kameniva zvyšuje témìø na dvojnásobek. Podstatnì nápadnìjší je ale rozdíl mezi daty producentù, podle kterých se silnièní stavitelství a bezprostøednì spojené projekty podílí na spotøebì cementu více než 20%, a tìmito výsledky, které ukazují na podstatnì menší objemy. Fakt, že zvláštì v pøípadì cementu se data ze dvou na sobì nezávislých zdrojù ve hrubém srovnání shodují, však naznaèuje, že chybné jsou spíše údaje výrobcù.

89

•

Výstavba

dálnic:

volba

mezi

variantami

Bez ohledu na nepøesnost konkrétních dat je zøejmé, že výstavba dálnic a r ychlostních silnic se významnou mìrou podílí na spotøebì stavebních surovin. Volba varianty, která pøedpokládá podstatnì menší rozsah jejich výstavby, by tedy významnì redukovala tìžbu stavebního kamene, štìrkopískù a prostøednictvím cementu i vápna rovnìž vápencù. Na druhé stranì ovšem výstavba dálnic pøedstavuje jeden z významných bodù ekonomické politiky vlády. Je úspora stavebních surovin adekvátním pøínosem za podstatnou redukci programu rozvoje dopravních sítí? Odpovìï na tuto otázku vyžaduje diskutovat jeho další implikace. Dopady spotøeby stavebních surovin navíc nemohou být izolovaným kritériem pro posuzování rùzných variant dopravní politiky. Minimálnì proto, že samotná výstavba infrastruktur y sama o sobì má èasto vìtší environmentální dopady než dobývání potøebných surovin - napøíklad pøedstavuje podstatnì rozsáhlejší zásah do krajinného rázu a pøírodních stanoviš. Hnutí DUHA podporuje alternativu Èeského a Slovenského dopravního klubu. Úspora surovin pro toto stanovisko není rozhodující. Vedou jej k nìmu pøedevším dopravní, ekonomické a environmentální dùvody. Dopravní aspekty: výstavba nových dálnic a r ychlostních silnic má podle deklarovaného cíle vytvoøit novou kapacitu a odlehèit tak stávajícím tahùm. Dálnice nespornì minimálnì po jistou dobu po uvedení do provozu vytváøejí nové dopravní spojení, zkracují dopravní vzdálenosti a ur ychlují dopravu. Za pr vé je však øada navrhovaných projektù naddimenzována oproti skuteèným potøebám. Za druhé výzkum dopravních trendù v západní Evropì ukázal, že pøidaná kapacita generuje další silnièní dopravu [302]. Pùvodní problémy, zejména kongesce, se tak pouze odsouvají a zároveò intenzifikují. Výstavba nových dálnic proto znamená pouze doèasné øešení, v dlouhodobìjší perspektivì dopravní situaci zhoršuje a vyvolává nové náklady. Britská vláda v reakci na toto zjištìní v roce 1994 zmenšila program výstavby silnic o tøetinu a v následujících letech v jeho redukci pokraèovala [303]. Ekonomické a sociální aspekty: konvenèní teorie pøedpokládá, že „výstavba øádnì husté dálnièní sítì podnítí a povzbudí ekonomický rozvoj ve stagnujících regionech“ [304]. Teoretické modely i empirická evidence však v posledních letech ukázaly, že tato teze je mylná. Ekonomický efekt výstavby nové infrastruktury na periferní regiony je v øadì pøípadù neutrální nebo negativní [305]. Empirický výzkum byl pøitom provádìn ve Španìlsku, zemi s hustotou dálnièní sítì srovnatelnou s Èeskou republikou. Ukazuje se, že efektivnìjší by bylo cílenì investovat finanèní prostøedky do vnitøního ekonomického rozvoje deprivovaných regionù. Environmentální aspekty: dùsledky tìžby spotøebovávaných surovin nepøedstavují jediný negativní environmentální dopad výstavby dálnièní infrastruktur y. Projekty èasto pøedstavují znaèný zásah do krajinného rázu a fragmentaci hodnotných krajinných celkù - typickým pøíkladem je vedení dálnice D3 dolním Posázavím èi tahu D8 napøíè CHKO Èeské Støedohoøí. V øadì pøípadù, mezi které patøí støet D11 s okrajovou èástí národní pøírodní rezer vace Libický luh, dochází k poškození èi nièení cenných pøírodních stanoviš. Generovaný automobilový provoz vytváøí další zneèištìní ovzduší, pøedevším oxidem uhlièitým a lokálními polutanty (tuhé èástice, troposférický ozón, NO x, uhlovodíky). Na druhé stranì výstavba dálnic èasto odvádí dopravu a tedy i zneèištìní z mìst a obcí. Tohoto cíle však v øadì pøípadù lze dosáhnout i jinými prostøedky. Výstavba dálnic pøitom pøedstavuje významnou položku státního rozpoètu, kter ý každoroènì zatìžuje desetimiliardovými èástkami. S ohledem na negativní environmentální dopady, èasto neutrální èi záporný ekonomický efekt a skuteènost, že dlouhodobì neøeší dopravní problémy, je namístì uvažovat o alternativních koncepcích. Hnutí DUHA je pøesvìdèeno, že výraznì preferovanou prioritou rozpoètové politiky v tomto sektoru by mìla být veøejná doprava.

•

90

Dálnice

D8

vs.

rychlostní

silnice

R28

Spor o úsek dálnice D8, který prochází Èeským Støedohoøím, se stal jednou z nejvýznamnìjších kontroverzí nad projekty nové dopravní infrastruktury. Zámìr se stal terèem kritiky pøedevším ministerstva životního prostøedí, ekologických organizací a nìkter ých obcí. Hlavním dùvodem kritiky je výrazný zásah do pøírodního parku Východní Krušné hory (délka prùchodu trasy dálnice pøesahuje 4 km) a pøedevším chránìné krajinné oblasti Èeské Støedohoøí: délka prùchodu CHKO je 15,5 km, z toho témìø 5 kilometrù pøipadá na území Evropské ekologické sítì (EECONET), tedy nejcennìjší centrální èást CHKO. Vedle toho varianta Øeditelství silnic a dálnic povede k likvidaci témìø 13 ha prvkù územního systému ekologické stability [306]. Dìti Zemì prosazují alternativní øešení - modernizaci silnice I. tøídy è. 7 na ètyøpruhovou rychlostní silnici R7 (Praha-) Slaný-Louny-Postoloprty a vybudování zcela nového tahu R28 Postoloprty-Most-Mníšekstátní hranice. Tato trasa prochází pøes centrální Krušné hory a ekonomicky i sociálnì mimoøádnì deprivovaný region Mostecka. Základní úkol - zajistit nové vysokokapacitní silnièní spojení z Prahy do Drážïan bezezbytku plní. Alternativní varianta má nesporné environmentální i ekonomické výhody. Nezasahuje do chránìné krajinné oblasti. Nelikviduje žádné prvky ÚSES, poèet biokoridorù a biocenter, která køíží, je srovnatelný s dálnicí D8 [307]. Nároky na státní rozpoèet jsou podstatnì nižší, èiní 12,9 miliardy korun oproti 20 miliardám u vládní varianty. Navíc se vyhýbá geologicky komplikovanému území, kde je budování masivního dálnièního tìlesa spojeno se znaèným rizikem sesuvù pùdy. Rovnìž však alternativní varianta znamená znaènou úsporu surovin. Výstavba sporné èásti dálnice D8 by podle hrubého odhadu pohltila o 11.000 tun cementu a pøedevším o 227.000 tun kameniva více, než alternativní trasa. Tab. 9: Srovnání spotøeby surovin pøi výstavbì dálnice D8 pøes Èeské støedohoøí a alternativní trasy R28

91

•